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pH計的工作原理

更新時間:2017-11-28      點擊次數(shù):2331
 任何溶液的酸堿度都可以用氫離子濃度來表示。由于水本身具有電離作用,當22℃時每升純水含有10-7克的[H+],而氫的原子量和原子價都是1,所以每升純水含有l0-7克當量的[H+],由于純水中的[H+]是由于水分子本身離解產(chǎn)生,即:

H2O=H++OH-

  純水呈中性,即兩種離子濃度相等,[H+]=[OH-],其乘積為定溫常數(shù),稱為離子積K水。

K=[H+][OH-]=10-7*10-7=10-14

  上式適用于任何酸堿性溶液,即任何一種水溶液,其中[H+][OH-]積都等于10-14。例如在某種水溶液中[H+]=10-3,則[OH-]必然為10-11,因此對于任何一種水溶液,只要知道[H+],則[OH-]就很容易求得,通常用氫離子濃度的常用對數(shù)的負值來定義pH,表示為:

pH=-lg[H+]

  因此中性溶液的pH值等于7。如果有過量的氫離子,則pH值小于7,溶液呈酸性;反之,氫氧根離子過量,則溶液呈堿性。

  pH值隨著所溶解的物質(zhì)的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響,同時還嚴重影響活性污泥生化作用,即影響處理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之間。

  pH值通常用電位法測量,常用一個恒定電位的參比電極和測量電極組成一個原電池,原電池電動勢的大小取決于氫離子的濃度,也取決于溶液的酸堿度。型沉人式pH計。該儀表測量電極采用特殊的對pH反應靈敏的玻璃電極,它具有測量精度高、抗干擾性好等特點。當它浸人被測溶液時,被測溶液中氫離子與電極球泡表面水化層中的氫離子平衡,同時玻璃球內(nèi)外的溶液和電極球泡內(nèi)壁的水化層產(chǎn)生電位差,玻璃電極內(nèi)部充有pH值固定的緩沖溶液,引出電極浸人內(nèi)溶液中形成半電池,與甘汞電極中浸人在飽和氯化鉀溶液中形成的半電池同時引人轉(zhuǎn)換器進行測量。pH值不同,對應產(chǎn)生的電位也不一樣,通過變送器將其轉(zhuǎn)換成標準4-20mA輸出。

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