酸度计 (ph 计) 的原理

酸度计 (ph 计) 的原理

pH值的测量方法主要有两种 : 比色法和电测法。测量范围 0～14pH。比色法是通过 pH 试纸颜色的变化测量溶液的 pH值，是采用有些指示剂在不同的酸碱度下能呈现能变化或变 化为不同颜色这一种特性来测量溶液酸碱度的一种方法。 此方法方便、 快捷， 但比色法受因 溶液本身颜色或含蛋白质等干扰而限制采用，这种方法只适用于分辨力大于 0. 5pH 值的测 量，而对于分辨力小于 0. 5pH 的测量，我们均采用电计测法即用酸度计进行。我这单主要 介绍这种测量方法。

酸度计 ( 以下简称 pH计) 是根据 pH实用定义采用氢离了选择性电极测量水溶液 pH值的 一种广泛使用的化学分析仪器，是用其电势法测量 pH。其原理是 : 当一个氢离了可逆的指 示电极和一个参比电极同时浸入在某一溶液中组成原电池 ( 参比电极电位原则是不变的，并 应己知 )，在一定的温度下产生一个电动势，这个电动势与溶液的氢离了活度有关，而与其 他离了的存在关系很小 (如图 1 所示 ) 。25℃下液相中氢离了活度为 lmol/ kg，气相 氢气压为1. 01325 × (1 个大气压 ) ，这时的氢电极称为标准氢电极，它的电极电势为零。

任何电极的电势都可以依据这个标准氢电极来度量。 将待测电极与标准氢电极连接， 温度控制 在 25℃, 所测的电池电动势称为标准电极电势。因此，待测溶液 pH的变化可以直接表示为 它所构成的电池电动势的变化 :  

式中: R 为摩尔气体常数 (8. 3143J/ mol ·k) ; F 为法拉第常数 (96487. 0c/ mol ) ;  T 为绝温度 ( 273. 15 ℃+ t) ; Eo 为标准电极电位， V。
由上式可知， 测得电池电动势后， 可以计算出溶液的 pH值。pH值的数值跟产生的电动 势电压 (一般在± 500m V以内 )有很大的关系。目前广泛使用的 pH计就是根据这一原理而设 计的。