文档介绍：pH测量的理论和实践
主讲人;谢国军
议程
pH理论
电极分类
电极安装
维护保养
故障排除
效验方法
pH值的定义
溶液中氢离子活度的负对数。
pH = -log aH+
aH+氢离子活度,与氢离子浓度和溶液温度有关。
即aH+ = f ([H+], T)
酸和碱的电离
酸- 溶于水提供 H+离子
HCl H+ + Cl-
碱- 溶于水提供 OH- 离子
NaOH Na+ + OH-
pH_测量原理
pH及ORP的测量是根据测量电极与参比电极组成的工作电池在溶液中测得的电位差,利用待测溶液的pH 值和ORP 值与工作电池的电势大小之间的线性关系,再通过电位计转换成pH或mV单位数值来实现测定。
测量电极:对溶液pH 值/ORP 值变化敏感
参比电极:恒定电位
原理_ORP测量电极
E = EpH --- E reference
原理_pH测量电极
E = EpH --- E reference
原理_pH_参比极结构
E = Eo + logaCl- ;Cl-很大且稳定,因此E就恒定
因无法单独测量玻璃电极的电势,因此还需另一支电极即参比电极。这支电极的电势必须与被测样品溶液的性质无关。
电极的外壳是玻璃管,里面套一根小玻璃管,其顶部伸出电极引线,引线的下端浸没在汞中,汞的下端有糊状甘汞,汞和甘汞用棉花堵住,只有离子才能通过,而汞和甘汞不会漏失,小管和大管之间充满KCl溶液,末端用多孔陶瓷渗入到溶液中,实现电极引线与溶液间的电导通。
银丝
AgCl
棉花
不含AgCl
的参比电
解质
玻璃管
银离子捕捉阱
隔膜
没有 AgCl、Ag2S沉淀
不含银离子
的电解液
RT F
原理_pH_测量极结构
pH玻璃膜电极:
SiO2基质中加入Na2O、Li2O和CaO烧结而成的特殊玻璃膜。
,。
再插入一根AgCl-Ag电极作内参比电极。
水浸泡后,表面的Na+与水中的H+ 交换, 表面形成水合硅胶层。
原理_pH_敏感膜结构
H+
OH-
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
酸性
碱性
玻璃膜
玻璃敏感膜( - )
mm
正电荷
负电荷
内参比液
玻璃上的H+与溶液中H+发生离子交换而产生相界电位:E内与E外。
E膜= E外- E内= lg( a1 / a2)
a1 、 a2 分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度;
a’1 、 a’2 分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度