酸度計的構成原理以及應用分析

　　hbzhan內容導讀：酸度計儀器儀表利用溶液的電化學性質測量氫離子濃度﹐以確定溶液酸堿度的傳感器。氫離子濃度的對數(shù)的負值稱為pH值。通常pH值為0——14。25℃中性水的pH值為7﹐pH值小于7的溶液為酸性﹐pH值大于7為堿性。溫度對水的電離系數(shù)有較大影響﹐引起pH值的中性點隨溫度而改變。
　　
　　酸度計的構成原理
　　
　　酸度計由參考電極和測量電極組成。將兩個電極插入被測溶液就構成電池﹐設兩極間電位差為E﹐根據(jù)涅恩斯特公式簡化后得出式中為靈敏度。常用參考電極用玻璃制成﹐內部有一裝有甘汞(氯化亞汞和汞溶液)的玻璃組件﹐在組件與玻璃外殼之間裝有氯化鉀飽和溶液作為電解液。在外殼底部有用多孔陶瓷塞堵住的小口﹐氯化鉀溶液可經(jīng)過它緩慢滲入被測溶液﹐以實現(xiàn)電極與被測溶液的導電接觸。參考電極的電位恒等于氯化鉀溶液的電解電位而與被測溶液的酸堿度無關。
　　
　　這種參考電極稱為甘汞電極。類似結構的參考電極還有銀-氯化銀電極等。常用測量電極是玻璃電極﹐它的結構類似于參考電極﹐不同之處是用pH值穩(wěn)定的緩沖溶液(即弱酸或弱堿與它們的鹽的混合溶液)代替氯化鉀溶液和底部用可滲透離子的玻璃薄膜(厚度約0.1——0.3毫米)制成。在底部﹐緩沖溶液與被測溶液之間形成電位差。由于緩沖溶液的pH值為常值﹐所以測量電極的有效電位是被測溶液pH值的函數(shù)。玻璃電極不受溶液中的氧化劑或還原劑的影響﹐配合適當?shù)臏囟妊a償﹐可在0——100℃或更大的溫度范圍內測量。
　　
　　測量電極還有氫電極﹑銻電極﹑鉍電極等﹐但不具備玻璃電極的這些優(yōu)點﹐只是在玻璃電極發(fā)展起來以后pH測量才成為一種能進行連續(xù)測量的簡單可靠的方法。酸度計在兩個電極間接入用pH值標定的電壓表即可讀出pH值﹐或將電極間的電位差用作控制信號。
　　
　　酸度計的應用
　　
　　采用酸度計能更好地控制化學反應﹐達到提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質量以及安全生產(chǎn)的目的。帶有自動記錄的pH測量系統(tǒng)還可對污染公害提供訴訟的證據(jù)。某些間歇生產(chǎn)過程(例如某些化肥生產(chǎn)﹑食品加工過程)采用酸度計后可變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)方式。
　　
　　在現(xiàn)代工業(yè)中采用酸度計比其它類型的連續(xù)分析儀表的總和還多。幾乎凡需用水的生產(chǎn)部門都需要采用酸度計。其應用范圍從工業(yè)用水和廢物處理到采礦中的浮選過程﹐包括紙漿和造紙﹑金屬加工﹑化工﹑石油﹑合成橡膠生產(chǎn)﹑發(fā)電廠﹑制藥﹑食品加工等廣泛領域。