PH酸度計的定義、原理與測量方法

PH酸度計的定義、原理與測量方法
    國外PH酸度計是上個世紀初開展研究發展，中國于上個世紀中葉也開始研究生產，近二十年PH酸度計迅猛發展，不管是質量與多功能性都可滿足人們的使用的需要。
    隨著人民生活水平的提高，PH酸度計逐步進入了我們的生活，與我們的生活息息相關，廣泛應用在環保、食品、化工、醫藥、農業、水產養殖等領域。
    什么是PH？PH是拉丁文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫（Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫），用來量度物質中氫離子的活性。這一活性直接關系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學上是中性的，但不是沒有離子，即使化學純水也有微量被離解：嚴格地講，只有在與水分子水合作以前，氫核不是以自由態存在。
H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ
由于水全氫離子（H3O）的濃度事與氫離子（H）濃度等同看待，上式可以簡化成下述常用的形式：
H2O=H++ OHˉ
此處正的氫離子人們在化學中表示為“H+離子”或“氫核”。水合氫核表示為“水合氫離子”。負的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子”。
利用質量作用定律，對于純水的離解可以找到一平衡常數加以表示：

K = H3O+ ? OH-
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H2O
由于水只有極少量被離解，因此水的克分子濃度實際為一常數，并且有平衡常數K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2O KW = H3O+?ＯＨ－=10－7?10－7=10mol/l(25℃)
也就是說，對于一升純水在25℃時存在10－7摩爾H3O+ 離子和10－7摩爾OHˉ離子。
    在中性溶液中，氫離子H+ 和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10－7mol/l。
如：假如有過量的氫離子H+ ，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H+ 游離的物質。同樣，如果氫離子H+并使OHˉ離子游離，那末溶液就是堿性的。所以，給出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性堿性，為了免于用此克分子濃度負冥指數進行運算，生物學家澤倫森（Soernsen）在1909年建議將此不便使用的數值用對數代替，并定義為“pH值”。數學上定義pH值為氫離子濃度的常用對數負值。即時

因此，PH值是離子濃度以10為底的對數的負數：

酸 中性 堿

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PH值

改變50m3 的水的pH值，從pH2到pH3需要500L漂白劑。然而，從pH6到pH7只需要50L的漂白劑。
測量PH值的方法很多，主要有化學分析法、試紙法、電位法。現主要介紹電位法測得PH值。
    電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統，它的作用是使化學反應能量轉成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢（EMF）。此電動勢（EMF）由二個半電池構成。其中一個半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關如H+；另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是測量溶液相通，并且與測量儀表相連。
    目前隨著人們對PH計酸度計的使用與研究和科學技術的不斷發展，PH酸度計的電極與儀器都將有很大的發展，它將以更精確的測量和更方便人們的使用為目標，不斷發展。
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