pH计的原理及结构组成
1.pH计
pH(酸度)计是以电位法测定溶液中H+活度的仪器。pH计所测量的值是用来表示溶液酸碱度的一种方法，它用溶液中的H+离子浓度的负对数来表示，即:pH=ーlg[H+]。
我们所使用的pH计,都是由电计和电极两个部分组成。在实际测量中,电极浸入待测溶液中,将溶液中的H+离子浓度转换成毫伏级电压讯号,输入电计。电计将该信号放大,并经过对数转换为pH,然后由毫伏级显示仪表显示出pH。
pH计以玻璃电极为测量电极,甘汞电极为参比电极。氢离子浓度变化所引起的玻璃电极电势的变化,造成了其与甘汞电极之间电势的变化,应符合式(2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
式中：
E一电动势,mV；
E0一电极标准电动势,mV；
R一摩尔气体常数；
T一开氏绝对温度；
F一法拉第常数。
由式(2-6)可以看出测量pH时温度也是一个重要的响因素,在测量时应该注意温度的变化,并把它考虑进去。目前pH常用的电极多为复合电极,已将玻璃电极与甘汞电极复合在一起。
2.pH电极
电极是组成pH计必不可少的部分。pH测量就是通过测量电极、参比电极组成一化学电池来完成的。
(1)pH测量电极又叫pH指示电极,对溶液中氢离子活度有响应,电极电位随之变化。现代pH计几乎都是用玻璃电极作为测量电极的。
(2)参比电极(惰性电极),对溶液中氢离子活度无响应。在pH测量中,它作为电位恒定的半电池与pH测量电极组成一化学电池,提供并保持固定的参比电势。
(3)复合电极是将pH测量电极和参比电极组合在一起的电极。复合电极不受氧化性和还原性物质的影响,平衡速度较快,使用比较广泛,目前pH测量使用的基本上都是此类电极。不管玻璃指示电极还是玻璃复合电极,都是薄膜电极,此膜电势与被测溶液中的氢离子活度呈能斯特关系,体现薄膜电极的特有性能,这些性能受电极本身及使用条件的影响，并对测量结果产生作用。
