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    實驗室儀器:精密酸度計主要結構組成
    發布時間:2021-11-25 16:37

    實驗室儀器:精密酸度計主要結構組成

      酸度計簡稱PH計,主要用來測量液體介質的酸堿度值,是目前我國氣象臺站廣泛使用的測量酸雨的基本儀器

      

      隨著現在經濟的迅速發展,應用范圍和技術在不時擴大和更新,各種各樣的PH計,PH酸度計產品被用來精密丈量液體介質的酸堿度值,包括工業上加工,食品行業的丈量等,PH計配上相應的離子選擇電極也可以丈量離子電極電位MV值。用PH計酸度計進行電位測量,丈量pH最精密的方法,廣泛應用于工業,農業,科研,環保等領域。對于初次使用PH計的用戶,下面我來了解一下pH計的主要三大結構部件。

      

      pH計由三個部件構成:

      

      1一個參比電極;

      

      2一個玻璃電極,其電位取決于周圍溶液的pH;

      

      3一個電流計,該電流計能在電阻極大的電路中丈量出微小的電位差。

      

      目前酸度計種類、型號很多,但基本構造都相似,都主要由指示電極、參比電極、被測液、導線連接組成一個原電池裝置。

      

      1.參比電極

      

      在工作電池中,電位恒定不變的電極稱為參比電極。參比電極是決定指示電極電位的重要因素。最精確的參比電極是標準氫電極,但于其制作比較麻煩,實際應用不多。常見的參比電極是甘電極和銀-氯化銀電極。

      

      1)甘汞電極是由汞(Hg)和甘汞的糊狀物裝入一定濃度的溶液中構成的。

      

      甘汞電極(參比電極)的特點是電位值固定不變,其電極反應式如下:

      

      電位在t=25℃時表達式為:

      

      其中為標準甘汞電極電位值。由上式可知,當t一定時,甘汞電極的點位值取決于KC1溶液中CI-濃度。C1-汞電極中氯化鉀溶液常用的濃度有三種,每種對應的甘汞電極的

      

      2)銀-氯化銀電極

      

      也是一種廣泛應用的參比電極,它是將銀絲表面鍍上一層氯化銀,侵入到用氯化銀飽和的一定濃度的氯化鉀溶液中,其電極反應為:

      

      由上式可知,當l一定時,銀-氯化銀電極的點位置也取決于KC1溶液中的C1-濃度,銀-氯化銀電極中氯化鉀溶液常用的濃度有三種,每種濃度對應的銀-氯化銀電極的電位


    實驗室儀器:精密酸度計主要結構組成

      

      2.指示電極

      

      指示電極的電位隨待測離子的濃度的變化而改變。為避免共存離子的干擾,要求指示電極對其響應離子應具有較高的選擇性。另外,指示電極還應具有靈敏度高、測量濃度范圍寬、響應速度快等特點。按結構和原理的不同,可將指示電極分為金屬-金屬離子電極、金屬-金屬難溶鹽電極、惰性金屬電極和離子選擇性電極等。在直接電位法測定溶液pH中,最常見的是離子選擇性電極中的pH玻璃電極。

      

      玻璃電極的功能是建立一個對所測量溶液的氫離子活度發生變化作出反應的電位差。把對pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中,就組成一個原電池,該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數和。E電池=E參比 E玻璃,如果溫度恒定,這個電池的電位隨待測溶液的pH變化而變化,而測量pH計中的電池發生的電位是困難的因其電動勢非常小,且電路的阻抗又非常大 1-100MΩ;因此,必需把信號放大,使其足以推動規范毫伏表或毫安表。

      

      1)pH玻璃電極的主要部分是一個玻璃泡,泡的下半部為特殊材料組成的玻璃薄膜。膜厚為30~100μm。在玻璃泡中裝有O.lmol/LHCl溶液作為內參比溶液(或稱為內充液),內充液中插入一根銀-氯化銀電極作為內參比電極。內參比電極的電位是恒定的,與被測溶液的PH無關。玻璃電極作為指示電極,其作用主要在玻璃膜上。

      

      2)膜電位當玻璃電極作為指示電極浸人被測溶液時,玻璃膜處于內部溶液和試樣溶液之間,這時跨越玻璃膜產生一電位差△EM,這種電位差稱為膜電位,它與氫離子活度之間的關系符合能斯特公式:

      

      3)不對稱電位由式可見,當ch試=ch內時,厶EM應為零。但實際上測量表明并不等于零,跨越玻璃膜仍存在一定的電位差,這種電位差稱為不對稱電位。當玻璃電極在水溶液中長吋間浸泡后,可使不對稱電位達到恒定值,合并于式的常數K中。

      

      4)玻璃電極的電位玻璃電極具有內參比電極,通常是銀-氯化銀電極,其電位是恒定的,與待測pH無關。所以玻璃電極的電位值應是內參比電極和膜電位之和。

      

      玻璃電極的優點是對H+有高度的選擇性,使用范圍廣,不受氧化劑、還原劑影響,適用于有色、渾濁或膠態溶液的pH測定及具有響應快(達到平衡快)、不沾污試液的特點。但由于膜太薄,不能用于含F-的溶液,并且電極電阻高。玻璃電極的pH測量范圍一般為1~10。當試液PH《1時,測量結果偏高,稱為“酸差”。當試液pH》10時,測量結果偏低,稱為“堿差”或“鈉差”。

      

      3.電流計的功能就是將原電池的電位放大若干倍,放大了信號通過電表顯示出,電表指針偏轉的水平表示其推動的信號的強度,為了使用上的需要,pH電流表的表盤刻有相應的pH數值;而數字式pH計則直接以數字顯出pH值。


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