PH酸度计的定义、原理与测量方法

PH酸度计的定义、原理与测量方法
    国外PH酸度计是上个世纪初开展研究发展，中国于上个世纪中叶也开始研究生产，近二十年PH酸度计迅猛发展，不管是质量与多功能性都可满足人们的使用的需要。
    随着人民生活水平的提高，PH酸度计逐步进入了我们的生活，与我们的生活息息相关，广泛应用在环保、食品、化工、医药、农业、水产养殖等领域。
    什么是PH？PH是拉丁文“Pondushydrogenii”一词的缩写（Pondus=压强、压力hydrogenium=氢），用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的，但不是没有离子，即使化学纯水也有微量被离解：严格地讲，只有在与水分子水合作以前，氢核不是以自由态存在。
H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ
由于水全氢离子（H3O）的浓度事与氢离子（H）浓度等同看待，上式可以简化成下述常用的形式：
H2O=H++ OHˉ
此处正的氢离子人们在化学中表示为“H+离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。
利用质量作用定律，对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示：

K = H3O+ ? OH-
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H2O
由于水只有极少量被离解，因此水的克分子浓度实际为一常数，并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。
KW=K×H2O KW = H3O+?ＯＨ－=10－7?10－7=10mol/l(25℃)
也就是说，对于一升纯水在25℃时存在10－7摩尔H3O+ 离子和10－7摩尔OHˉ离子。
    在中性溶液中，氢离子H+ 和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10－7mol/l。
如：假如有过量的氢离子H+ ，则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H+ 游离的物质。同样，如果氢离子H+并使OHˉ离子游离，那末溶液就是碱性的。所以，给出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性碱性，为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算，生物学家泽伦森（Soernsen）在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替，并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即时

因此，PH值是离子浓度以10为底的对数的负数：

酸 中性 碱

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PH值

改变50m3 的水的pH值，从pH2到pH3需要500L漂白剂。然而，从pH6到pH7只需要50L的漂白剂。
测量PH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得PH值。
    电位分析法所用的电极被称为原电池。原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（EMF）由二个半电池构成。其中一个半电池称作测量电极，它的电位与特定的离子活度有关如H+；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极，它一般是测量溶液相通，并且与测量仪表相连。
    目前随着人们对PH计酸度计的使用与研究和科学技术的不断发展，PH酸度计的电极与仪器都将有很大的发展，它将以更精确的测量和更方便人们的使用为目标，不断发展。
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