PH計如何測量物質中氫離子的活性？PH計產品介紹及工作原理分析

       本篇文章介紹了PH計是什么？對PH計產品介紹及工作進行原理分析。pH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一詞的縮寫（Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫），用來測量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，在與水分子水合效果曾經，氫核不是以自由態存在。
 

       H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ，因為水合氫離子（H3O+）的濃度是與氫離子（H+）濃度等同看待，上式能夠簡化成下述常用的方式：

       H2O=H+ + OHˉ

       此處正的氫離子，人們在化學中表明為“H+離子”或“氫核”。水合氫核表明為“水合氫離子”。負的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子”。運用質量效果定律，關于純水的離解能夠找到一平衡常數加以表明：

       K=H3O+×OH-————H2O

       因為水只要極少量被離解，因而水的質量摩爾濃度實踐為一常數，而且有平衡常數K可求出水的離子積KW。

       KW=K×H2O KW= H3O+·OH－=10－7·10－7=10－14mol/l(25℃)

       也就是說關于一升純水在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。相同，如果使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出H+值就足以表明溶液的特性，呈酸性仍是堿性，為了免于用此分子濃度負冥指數進行運算，生物學家澤倫森（Soernsen）在1909年主張將此不方便運用的數值用對數替代，并界說為“pH值”。數學上界說pH值為氫離子濃度的常用對數負值。即pH=-log[H+]。

       因而，pH值是離子濃度以10為底的對數的負數：

       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。丈量pH值的辦法許多，首要有化學分析法、試紙法、電位法?，F首要介紹電位法測得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，它的效果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，其間一個半電池稱作指示電極，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，一般稱作參比電極，它一般是丈量溶液相通，而且與丈量外表相連。
 

       例如，一支電極由一根插在含有銀離子的鹽溶液中的一根銀導線制成，在導線和溶液的界面處，因為金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度，構成離子的充電進程，并構成必定的電位差。失掉電子的銀離子進溶液。當沒有施加外電流進行反充電，也就是說沒有電流的話，這一進程最終會到達一個平衡。在這種平衡狀態下存在的電壓被稱為半電池電位或電極電位。這種（如上所述）由金屬和含有此金屬離子的溶液組成的電極被稱為第一類電極。
 

       此電位的丈量是相對一個電位與鹽溶液的成分無關的參比電極進行的。這種具有獨立電位的參比電極也被稱為第二電極。關于此類電極，金屬導線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽（如：Ag/Agcl），而且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質溶液中。此刻半電池電位或電極電位的巨細取決于此種陰離子的活度。

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