PH酸度計(jì)的定義、原理與測量方法

PH酸度計(jì)的定義、原理與測量方法
    國外PH酸度計(jì)是上個(gè)世紀(jì)初開展研究發(fā)展，中國于上個(gè)世紀(jì)中葉也開始研究生產(chǎn)，近二十年P(guān)H酸度計(jì)迅猛發(fā)展，不管是質(zhì)量與多功能性都可滿足人們的使用的需要。
    隨著人民生活水平的提高，PH酸度計(jì)逐步進(jìn)入了我們的生活，與我們的生活息息相關(guān)，廣泛應(yīng)用在環(huán)保、食品、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等領(lǐng)域。
    什么是PH？PH是拉丁文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫（Pondus=壓強(qiáng)、壓力hydrogenium=氫），用來量度物質(zhì)中氫離子的活性。這一活性直接關(guān)系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學(xué)上是中性的，但不是沒有離子，即使化學(xué)純水也有微量被離解：嚴(yán)格地講，只有在與水分子水合作以前，氫核不是以自由態(tài)存在。
H2O+ H2O=H3O+ + OHˉ
由于水全氫離子（H3O）的濃度事與氫離子（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?cè)诨瘜W(xué)中表示為“H+離子”或“氫核”。水合氫核表示為“水合氫離子”。負(fù)的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子”。
利用質(zhì)量作用定律，對(duì)于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示：

K = H3O+ ? OH-
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H2O
由于水只有極少量被離解，因此水的克分子濃度實(shí)際為一常數(shù)，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。
KW=K×H2O KW = H3O+?ＯＨ－=10－7?10－7=10mol/l(25℃)
也就是說，對(duì)于一升純水在25℃時(shí)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(zhì)。同樣，如果氫離子H+并使OHˉ離子游離，那末溶液就是堿性的。所以，給出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性堿性，為了免于用此克分子濃度負(fù)冥指數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生物學(xué)家澤倫森（Soernsen）在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對(duì)數(shù)代替，并定義為“pH值”。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。即時(shí)

因此，PH值是離子濃度以10為底的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù)：

酸 中性 堿

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PH值

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。
測量PH值的方法很多，主要有化學(xué)分析法、試紙法、電位法。現(xiàn)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(gè)系統(tǒng)，它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動(dòng)勢（EMF）。此電動(dòng)勢（EMF）由二個(gè)半電池構(gòu)成。其中一個(gè)半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)如H+；另一個(gè)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，并且與測量儀表相連。
    目前隨著人們對(duì)PH計(jì)酸度計(jì)的使用與研究和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，PH酸度計(jì)的電極與儀器都將有很大的發(fā)展，它將以更精確的測量和更方便人們的使用為目標(biāo)，不斷發(fā)展。
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