酸度计的构成原理以及应用分析

　　hbzhan内容导读：酸度计仪器仪表利用溶液的电化学性质测量氢离子浓度﹐以确定溶液酸碱度的传感器。氢离子浓度的对数的负值称为pH值。通常pH值为0——14。25℃中性水的pH值为7﹐pH值小于7的溶液为酸性﹐pH值大于7为碱性。温度对水的电离系数有较大影响﹐引起pH值的中性点随温度而改变。
　　
　　酸度计的构成原理
　　
　　酸度计由参考电极和测量电极组成。将两个电极插入被测溶液就构成电池﹐设两极间电位差为E﹐根据涅恩斯特公式简化后得出式中为灵敏度。常用参考电极用玻璃制成﹐内部有一装有甘汞(氯化亚汞和汞溶液)的玻璃组件﹐在组件与玻璃外壳之间装有氯化钾饱和溶液作为电解液。在外壳底部有用多孔陶瓷塞堵住的小口﹐氯化钾溶液可经过它缓慢渗入被测溶液﹐以实现电极与被测溶液的导电接触。参考电极的电位恒等于氯化钾溶液的电解电位而与被测溶液的酸碱度无关。
　　
　　这种参考电极称为甘汞电极。类似结构的参考电极还有银-氯化银电极等。常用测量电极是玻璃电极﹐它的结构类似于参考电极﹐不同之处是用pH值稳定的缓冲溶液(即弱酸或弱碱与它们的盐的混合溶液)代替氯化钾溶液和底部用可渗透离子的玻璃薄膜(厚度约0.1——0.3毫米)制成。在底部﹐缓冲溶液与被测溶液之间形成电位差。由于缓冲溶液的pH值为常值﹐所以测量电极的有效电位是被测溶液pH值的函数。玻璃电极不受溶液中的氧化剂或还原剂的影响﹐配合适当的温度补偿﹐可在0——100℃或更大的温度范围内测量。
　　
　　测量电极还有氢电极﹑锑电极﹑铋电极等﹐但不具备玻璃电极的这些优点﹐只是在玻璃电极发展起来以后pH测量才成为一种能进行连续测量的简单可靠的方法。酸度计在两个电极间接入用pH值标定的电压表即可读出pH值﹐或将电极间的电位差用作控制信号。
　　
　　酸度计的应用
　　
　　采用酸度计能更好地控制化学反应﹐达到提高生产率和产品质量以及安全生产的目的。带有自动记录的pH测量系统还可对污染公害提供诉讼的证据。某些间歇生产过程(例如某些化肥生产﹑食品加工过程)采用酸度计后可变为连续生产方式。
　　
　　在现代工业中采用酸度计比其它类型的连续分析仪表的总和还多。几乎凡需用水的生产部门都需要采用酸度计。其应用范围从工业用水和废物处理到采矿中的浮选过程﹐包括纸浆和造纸﹑金属加工﹑化工﹑石油﹑合成橡胶生产﹑发电厂﹑制药﹑食品加工等广泛领域。