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PH計原理與測量方法

發(fā)布時間: 2014-01-09  點擊次數(shù): 1004次

什么是PH?PH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一詞的縮寫(Pondus=壓強、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用以前,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在化學(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,對于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示:   K = H3O+·OH- ——————   H2O   由于水只有極少量被離解,因此水的克分子濃度實際為一常數(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(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CH+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數(shù)負(fù)值。即   因此,PH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負(fù)數(shù):   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?,F(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勢(EMF)。此電動勢(EMF)由二個半電池構(gòu)成,其中一個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。 

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