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说一说在线PH计的工作原理

发布时间:2021-04-21   点击次数:20次
 
  在线PH计是指用来测定溶液酸碱度值的仪器。pH计是利用原电池的原理工作的,原电池的两个电极间的电动势依据能斯特方程,既与电极的自身属性有关,还与溶液里的氢离子浓度有关。原电池的电动势和氢离子浓度之间存在对应关系,氢离子浓度的负对数即为pH值。
  pH是拉丁文“Pondushydrogenii”一词的缩写(Pondus=压强、压力,hydrogenium=氢),用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。
  离子活性度,是指电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。离子活度(α)和浓度(c)之间存在定量的关系,其表达式为:α=γc式中:α为离子的活度;γ为离子的活度系数;c为离子的浓度。
  γ通常小于1,在溶液无限稀时离子间相互作用趋于零,此时活度系数趋于1,活度等于溶液的实际浓度。一般在水溶液中H离子的浓度非常小,所以H离子的活度基本和其浓度相等。
  根据能斯特方程,离子活度与电极电位成正比,因此可对溶液建立起电极电位与活度的关系曲线,此时测定了电位,即可确定离子活度,实际上是通过测量电位mV,来计算H离子的浓度的。
  pH计主要用于测量液体中的氢离子浓度。准确地说是测量氢离子活性,得出酸性、中性还是碱性的数值,在自来水、河水、饮料、食品、污水、医疗和化工等领域广泛地使用工业用液体分析仪。
  全量程是0~14pH,pH=7为中性,pH《7为酸性,pH值接近0为强酸性。pH》7为碱性,pH值接近14为强碱性。
  在线pH计将待测液体氢离子活性作为两根电极之间产生的电位差,通过变送器得到传输信号。
  成为基准的电极被称为玻璃电极,从外观来看与玻璃试管相似。但是前端为特殊玻璃制成的数十μmm的薄膜玻璃,内置有内部缓冲液和内部电极。内部电极与待测液体之间有玻璃薄膜,基本上是绝缘状态。
  另一端的电极称为比较电极(或参比电极),结构与玻璃电极类似,但前端有液接界,内部液体与待测液体通过缝隙接触。液接界形态多样,包括玻璃纤维形、小孔形、陶瓷形、套管形等,根据具体的用途进行选择。
  检测部分的阻抗由于隔着玻璃膜,阻抗大于10MΩ,所以变送部分需要更高的阻抗,必须达到1GΩ以上,放大器与电极之间也使用绝缘性高的导线和端子。
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