㈠ ph計原理
pH計,是指用來測定溶液酸鹼度值的儀器。pH計是利用原電池的原理工作的,原電池的兩個電極間的電動勢依據能斯特定律,既與電極的自身屬性有關,還與溶液里的氫離子濃度有關。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系,氫離子濃度的負對數即為pH值。pH計是一種常見的分析儀器,廣泛應用在農業、環保和工業等領域。土壤pH值是土壤重要的基本性質之一。在pH測定過程中應考慮待測溶液溫度及離子強度等因素。[1]
中文名
pH計
外文名
pH meter
測量范圍
0-14pH
型號
MT-5000
供電電壓
AC220V
快速
導航
分類
級別精準度
水分測定
測量要點
保養維護
安裝維護
選購要點
相關術語
標定程序
其他
pH計應用
原理
「pH」中的「p」來自德語Potenz,意思是濃度,H(hydrogenion)代表氫離子,用來量度物質中氫離子的活性。這一活性直接關繫到水溶液的酸性、中性和鹼性。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,在與水分子水合作用以前,氫核不是以自由態存在。
㈡ AD549搭的ph計放大電路一直不工作……求高手幫助~~~
AD549 及其容易損壞,尤其是調試過程中,可能換個插座重新焊接個引腳之類的操作就壞掉了,安裝在成品電路板上,在屏蔽罩以內倒是不怎麼容易壞掉。我手上兩個 AD549,五個 AD515,一塊板調試完,僅有一個存活了。。。所以多數情況是你的 U1 和 U2 壞掉了,輸出會直接擺到電源電壓,你的是 +12 V,U3看圖紙不需要這么高輸入阻抗的運放了吧,換個普通的皮實些。
㈢ PH計的原理
什麼是pH?pH是拉丁文「Pons hydrogenii」一詞的縮寫(Pons=壓強、壓力hydrogenium=氫),用來量度物質中氫離子的活性。這一活性直接關繫到水溶液的酸性、中性和鹼性。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,在與水分子水合作用以前,氫核不是以自由態存在。
H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ,由於水合氫離子(H3O+)的濃度是與氫離子(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,對於純水的離解可以找到一平衡常數加以表示:
K=H3O+×OH-————H2O
由於水只有極少量被離解,因此水的質量摩爾濃度實際為一常數,並且有平衡常數K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2O KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)
也就是說對於一升純水在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,如果使OHˉ離子游離,那麼溶液就是鹼性的。所以,給出H+值就足以表示溶液的特性,呈酸性還是鹼性,為了免於用此分子濃度負冥指數進行運算,生物學家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數值用對數代替,並定義為「pH值」。數學上定義pH值為氫離子濃度的常用對數負值。即pH=-log[H+]。
因此,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隻需要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,通常稱作參比電極,它一般是測量溶液相通,並且與測量儀表相連。
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製成,在導線和溶液的界面處,由於金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度,形成離子的充電過程,並形成一定的電位差。失去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,這一過程最終會達到一個平衡。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。
此電位的測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。對於此類電極,金屬導線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽(如:Ag/Agcl),並且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質溶液中。此時半電池電位或電極電位的大小取決於此種陰離子的活度。
此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式:
式中:E—電位
E0—電極的標准電壓
R—氣體常數(8.31439焦耳/摩爾和℃)
T—開氏絕對溫度(例:20℃相當於(273.15+20)293.15開爾文)
F—法拉弟常數(96493庫化/當量)
n—被測離子的化合價(銀=1,氫=1)
ln(aMe)—離子活度aMe的對數
標准氫電極是所有電位測量的參比點。標准氫電極是一根鉑絲,用電解的方法鍍(塗覆)上氯化鉑,並且在四周充入氫氣(固定壓力為1013hpa)構成的。
將此電極浸入在25℃時H3O+離子含量為1mol/l溶液中便形成電化學中所有電位測量所參照的半電池電位或電極電位。其中氫電極作為參比電極在實踐中很難實現,於是使用第二類電極做為參比電極。其中最常用的便是銀/氯化銀電極。該電極通過溶解的AgCl對於氯離子濃度的變化起反應。
此參比電極的電極電位通過飽和的kcl貯池(如:3mol/l kcl)來實現恆定。液體或凝膠形式的電解質溶液通過隔膜與被測溶液相連通。
利用上述的電極組合—銀電極和Ag/AgCl參比電極可以測量膠片沖洗液中的銀離子含量。也可以將銀電極換成鉑或金電極進行氧化還原電位的測量。例如:某種金屬離子的氧化階段。
最常用的pH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹成泡狀的對於pH敏感的玻璃膜的玻璃。管內充填有含飽和AgCl的3mol/l kcl緩沖溶液,pH值為7。存在於玻璃膜二面的反映pH值的電位差用Ag/AgCl傳導系統,
如第二電極,導出。pH復合電極和pH固態電極,
此電位差遵循能斯特公式:
將E0、R、T(298.15K即25℃)等數值代入上式既得:
E=59.16mv/25℃ per pH (式中已將ln(H3O+)轉化為pH)
式中R和F為常數,n為化合價,每種離子都有其固定的值。對於氫離子來講n=1。溫度「T」做為變數,在能斯特公式中起很大作用。隨著溫度的上升,電位值將隨之增大。
對於每1℃的溫度變大,將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來表示則每1℃第1pH變化0.0033pH值。
這也就是說:對於20~30℃之間和7pH左右的測量不需要對溫度變化進行補償;而對於溫度>30℃或<20℃和pH值>8pH或6pH的應用場合則必須對溫度變化進行補償。
工業PH計,是一種常用的工業儀器設備,主要用來精密測量液體介質的酸鹼度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮
㈣ pH計是根據什麼原理做的
ph計在內部利用的是電化學的原理,將所側溶液和一個甘汞電極組成一個電池,測電池的電動勢然後換算為所側溶液的氫離子濃度,再折算成PH值。
㈤ PH計原理是什麼
水的pH值隨著所溶解的物質的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。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。
水在化學上是中性的,某些水分子自發地分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中,氫離子H 和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l,pH值是氫離子濃度以10為底的對數的負數:pH=-log,因此中性溶液的pH值等於7。
如果有過量的氫離子,則pH值小於7,溶液呈酸性;反之,氫氧根離子過量,則溶液呈鹼性。pH值通常用電位法測量,通常用一個恆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於氫離子的濃度,也取決於溶液的酸鹼度。
(5)ph計電路圖擴展閱讀
pH計的特點:
pH電極上的玻璃隨著時間推移會逐漸老化,梯度(單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值)惡化,花費較長時間才能達到穩定電位。一般電極的使用壽命,可達兩年。另外,溫度對老化也有較大影響,100℃下貯存幾周的老化程度相當於室溫下貯存一年的老化程度。
pH計具有高精度、高可靠性、安裝及維護方便等優點,同時對污染也較敏感,需要經常標定,一般每隔一個到一個半月標定一次,每兩年更換一次電極。
㈥ PH檢測儀的PH計的工作原理
PH計是以電位測定法來測量溶液PH值的,因此PH計的工作方式,除了能測量溶液的PH值以外,,內還可容以測量電池的電動勢。PH在拉丁文中,是Pons hydrogenii的縮寫,是物質中氫離子的活度,PH值則是氫離子濃度的對數的負數。PH計的主要測量部件是玻璃電極和參比電極,玻璃電極對PH敏感,而參比電極的電位穩定。將PH計的這兩個電極一起放入同一溶液中,就構成了一個原電池,而這個原電池的電位,就是這玻璃電極和參比電極電位的代數和。
PH計的參比電極電位穩定,那麼在溫度保持穩定的情況下,溶液和電極所組成的原電池的電位變化,只和玻璃電極的電位有關,而玻璃電極的電位取決於待測溶液的PH值,因此通過對電位的變化測量,就可以得出PH溶液的PH值。
㈦ 酸度計的工作原理是什麼
酸度計是利用PH復合電極對被測溶液中氫離子濃度產生不同的直流電位通過前置放大器輸入到A/D轉換器,以達到PH測量的目的,最後由數字顯示PH值。
測定原理:
當被溶液中氫離子濃度發生變化時,PH復合電極所輸出的電動勢也隨著發生變化,而電勢變化關系符合能史特公式:
△E=-58.16×
式中:△E——表示電動勢的變化,以毫伏為單位
△PH——表示溶液PH的變化
t——表示被測溶液的溫度(0C)
儀器構造:
儀器的主要部份可分電極部分和電計部分
1·本儀器所使用的PH復合電極,把測量電極和參比電極復合製造成一體。在這個電極系統中,玻璃電極作為測量電極,銀氯化銀作為參比電極。當它浸入被子溶液中,被測溶液中氫離子濃度不與電極表面水化層進行離子交換。而玻璃電極內部也同樣有電位產生,由於內層氫離子濃度不變,外層氫離子濃度隨不同的溶液而不同。因此,內外層所產生的電位差也隨著氫離子的濃度不同而相應的發生變化。單獨玻璃電極只能形成一個化學半電池,它與另一個化學半電池參比電極組成一個完整的化學電池。參比電極中的電勢是不隨著溶液中氫離子濃度變化而變化的。它的電勢與被測溶液的溫度無關。
當一對電極所形成的電位差等於零時,被測溶液的PH值即為零電位PH值。也就是兩個化學半電池所組成的一個完整的化學電池電壓為零,它與玻璃電極內部溶液有關,本儀器選用零電位PH值為7的一種復合電極。
2·電計部分
高阻抗放大器:
由於玻璃電極內阻很高,約5×108Ω,因此,為了確保儀器的測量精度,選具有極高輸入阻抗的線性集成運算放大器。由於溶液的PH值與溶液的溫度有關,電極把PH值變化為毫伏值是與被測溶液的溫度有關,因此,在放大器中設置了一個溫度校正補償器。由於每隻復合電極都有一個把PH值轉換為mv值的轉系數,而電極轉換系數每隻各不相同,所以,為了消除這個電極轉換系數而引起的測量誤差,設置了電極斜率調節器。
當復合電極浸入PH7的溶液內,電極有時會產生一定的電位差,即不對稱電位,這個值的大小取決於玻璃電極膜材料的性質,內外參比體系,測量溶液和溫度等因素。要使儀器直接讀出被測溶液的PH值,必須有一個穩定可調的電位去消除這個不對稱電壓。定位調節器就是起到這個作用的。
儀器的使用方法:
儀器使用前,即測量PH前,先要定標。但這不是說每次使用前都要定標,一般說當測量間隔比較短的情況下,每天定標一次已能達到要求。
儀器定標步序:
打開儀器電源開關(ON)
把測量選擇開關撥到「PH」檔
先把電極用蒸餾水清洗,然後把電極插在PH7的緩沖溶液中,調節「溫度」
被償器所指示的溫度與溶液的溫度相同,然後再調節「定位」器使儀器所指示PH 值與該緩沖溶液在此溫度下PH值相同。
然後取出插在PH7的緩沖溶液中的電極,用蒸餾水清洗。把清洗過的電極插入PH值為4的緩沖溶液中,使儀器的「溫度」補償器所指示的溫度與該緩沖溶液的溫度相同,然後再調節「斜率」調節器,使儀器所顯示的PH值與緩沖溶液溫度下的PH值相同。
通過以上四個標定過程,儀器的標定就告完成。經過標定的儀器,「定位調節器」、「斜率」調節器不應再有任何變動,經標定的儀器就可以進行PH的測量了。
四.儀器的維護
儀器性能的好壞,除了儀器本身結構外,和良好的維護是分不開的,特別象酸度計這類儀器,它必須具有很高的輸入阻抗,而且使用環境則經常要接觸化學物質,因此,合理的維護更有必要:
儀器的輸入端(即復合電極插口)必須保持高度清潔,電極插頭不要經常撥下,以防止灰塵及高濕浸入。
電極使用前必須用已知PH值的標准緩沖溶液進行定位校正。
取下帽後要注意,在塑料保護柵內的敏感受玻璃不與硬物接觸,任何破損和擦毛都會使電極失效。
測量完畢,應將保護帽套上,帽內應放少量的補充液(3M/molKCL),以保持電極球泡的濕潤。
電極的引出端,必須保持清潔和乾燥,絕對防止輸出兩端短路,否則將導致測理結果失准或者失效。
是極避免長期浸在蒸餾水中或蛋白質溶液和酸性氟化物扔溶液中並防止和有機硅油接觸。
㈧ ph計的原理
PH計測量原理:
根據測量電極與參比電極組成的工作電極電池在溶液中測得的電位差,並利用待測溶液的PH值與工作電池的電勢大小之間的線性關系,再通過電流計轉換成PH單位數值來實現測定。
PH計,是一種常用的儀器設備,主要用來精密測量液體介質的酸鹼度值,配上相應的離子選擇電極也可以測量離子電極電位MV值,PH計被廣泛應用於環保、污水處理、科研、制葯、發酵、化工、養殖、自來水等領域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的必備檢驗設備。
㈨ ph計原理是什麼
pH計是利用原電池的原理工作的,原電池的兩個電極間的電動勢依據能斯特定律,既與電極的自身屬性有關,還與溶液里的氫離子濃度有關。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系,氫離子濃度的負對數即為pH值。
PH計也稱為酸度計,一般用來測量溶液中氫離子的活度。
基本原理:
離子活度是指電解質溶液中參與電化學反應的離子的有效濃度。離子活度
(α)和濃度(c)之間存在定量的關系,其表達式為:α=γc式中:α為離子的活度;γ為離子的活度系數;c為離子的濃度。γ通常小於1,在溶液無限稀時
離子間相互作用趨於零,此時活度系數趨於1,活度等於溶液的實際濃度。一般在水溶液中H離子的濃度非常小,所以H離子的活度基本和其濃度相等。根據能斯特
方程,離子活度與電極電位成正比,因此可對溶液建立起電極電位與活度的關系曲線,此時測定了電位,即可確定離子活度,所以實際上我們是通過測量電位來計算
H離子的濃度的。
㈩ PH電極工作原理
通常有兩種方法測量水相溶液中的pH值,比色法(pH試紙和比色皿)和電位法。電位法是能夠實現連續在線測量和過程監控的唯一方法,而且電位法可獲得精確且結果可重復的pH值,pH電極測量的核心理論是能斯特方程。
PH測量屬於原電池系統,它的作用是使化學能轉換成電能,此電池的端電壓被稱為電極電位;此電位由兩個半電池構成,其中一個稱為測量電極,另一個稱為參比電極。
隨著溫度的上升,電位值將隨之增大。對於每1℃的溫度變大,將引起電位0.2mv/perpH變化。用pH值來表示,則每1℃第1pH變0.0033pH值。
這也就是說:對於20~30℃之間和7pH左右的測量來講,不需要對溫度變化進行補償;而對於溫度>30℃或<20℃和pH值>8pH或6pH的應用場合則必須對溫度變化進行補償。
(10)ph計電路圖擴展閱讀:
PH電極特點
1、採用先進的固體電介質和大面積聚四氟乙烯液接界。不易阻塞,維護方便。
2、長距離的參比擴散途徑,極大的延長了電極在惡劣環境中的使用壽命。
3 、新型設計的玻璃球泡,增加了球泡麵積,可防止內緩沖液中干擾氣泡的生成使測量更加可靠。
4、電極採用優質低噪音電纜線,可使信號輸出長度大於20米以上無干擾。