本文講述了(le)PH酸度計的(de)定義、原理(lǐ)及各種測量方法；PH酸度計的(de)大(dà)緻分(fēn)類。主要是針對(duì)目前市場(chǎng)使用(yòng)較多(duō)的(de)PH酸度計、傳感器原理(lǐ)進行分(fēn)析，對(duì)PH酸度計分(fēn)類進行簡單介紹。

關鍵詞[酸性、堿性、中性、PH酸度計。

随著(zhe)人(rén)民生活水(shuǐ)平的(de)提高(gāo)，PH酸度計逐步進入了(le)我們的(de)生活，與我們的(de)生活息息相關，廣泛應用(yòng)在環保、食品、化(huà)工、醫藥、農業、水(shuǐ)産養殖等領域。 
    PH酸度計的(de)定義、原理(lǐ)與測量方法
什(shén)麽是PH？PH是拉丁文“Pondus  
    hydrogenii”一詞的(de)縮寫（Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫），用(yòng)來(lái)量度物(wù)質中氫離子的(de)活性。這(zhè)一活性直接關系到水(shuǐ)溶液的(de)酸性、中性和(hé)堿性。水(shuǐ)在化(huà)學上是中性的(de)，但不是沒有離子，即使化(huà)學純水(shuǐ)也(yě)有微量被離解：嚴格地講，隻有在與水(shuǐ)分(fēn)子水(shuǐ)合作以前，氫核不是以自由态存在。 
   H2O+ H2O= + OHˉ  
    由于水(shuǐ)全氫離子（H3O）的(de)濃度事與氫離子（H）濃度等同看待，上式可(kě)以簡化(huà)成下(xià)述常用(yòng)的(de)形式： 
   H2O= + OHˉ  
    此處正的(de)氫離子人(rén)們在化(huà)學中表示爲“ 離子”或“氫核”。水(shuǐ)合氫核表示爲“水(shuǐ)合氫離子”。負的(de)氫氧根離子稱爲“氫氧化(huà)物(wù)離子”。
利用(yòng)質量作用(yòng)定律，對(duì)于純水(shuǐ)的(de)離解可(kě)以找到一平衡常數加以表示：
由于水(shuǐ)隻有極少量被離解，因此水(shuǐ)的(de)克分(fēn)子濃度實際爲一常數，并且有平衡常數K可(kě)求出水(shuǐ)的(de)離子積KW。 
   KW=K×H2O KW = H3O+·ＯＨ－=10－7·10－7=10mol/l(25℃)  
    也(yě)就是說，對(duì)于一升純水(shuǐ)在25℃時(shí)存在10－7摩爾
離子和(hé)10－7摩爾OHˉ離子。
在中性溶液中，氫離子
和(hé)氫氧根離子OHˉ的(de)濃度都是10－7mol/l。
如：
假如有過量的(de)氫離子
，則溶液呈酸性。酸是能使水(shuǐ)溶液中的(de)氫離子
遊離的(de)物(wù)質。同樣，如果氫離子并使OHˉ離子遊離，那末溶液就是堿性的(de)。所以，給出值就足以表示溶液的(de)特性，呈酸性堿性，爲了(le)免于用(yòng)此克分(fēn)子濃度負冥指數進行運算(suàn)，生物(wù)學家澤倫森（Soernsen）在1909年建議(yì)将此不便使用(yòng)的(de)數值用(yòng)對(duì)數代替，并定義爲“pH值”。數學上定義pH值爲氫離子濃度的(de)常用(yòng)對(duì)數負值。即時(shí)因此，PH值是離子濃度以10爲底的(de)對(duì)數的(de)負數：
　　
　
酸
中性
堿
←　　　　　→  
PH值
改變50 的(de)水(shuǐ)的(de)pH值，從pH2到pH3需要500l漂白劑。然而，從pH6到pH7隻需要50l的(de)漂白劑。
測量PH值的(de)方法很多(duō)，主要有化(huà)學分(fēn)析法、試紙法、電位法。現主要介紹電位法測得(de)PH值。
電位分(fēn)析法所用(yòng)的(de)電極被稱爲原電池。原電池是一個(gè)系統，它的(de)作用(yòng)是使化(huà)學反應能量轉成爲電能。此電池的(de)電壓被稱爲電動勢（EMF）。此電動勢（EMF）由二個(gè)半電池構成。其中一個(gè)半電池稱作測量電極，它的(de)電位與特定的(de)離子活度有關如：
另一個(gè)半電池爲參比半電池，通(tōng)常稱作參比電極，它一般是測量溶液相通(tōng)，并且與測量儀表相連。
例如，一支電極由一根插在含有銀離子的(de)鹽溶液中的(de)一根銀導線制成，在導線和(hé)溶液的(de)界面處，由于金屬和(hé)鹽溶液二種物(wù)相中銀離子的(de)不同活度，便形成離子的(de)充電過程，并形成一定的(de)電位差。失去電子的(de)銀離子進溶液。當沒有施加外電流進行反充電，也(yě)就是說沒有電流的(de)話(huà)，這(zhè)一過程最終會達到一個(gè)平衡。在這(zhè)種平衡狀态下(xià)存在的(de)電壓被稱爲半電池電位或電極電位。
這(zhè)種（如上所述）由金屬和(hé)含有此金屬離子的(de)溶液組成的(de)電極被稱爲第一類電極。
此電位的(de)測量是相對(duì)一個(gè)電位與鹽溶液的(de)成分(fēn)無關的(de)參比電極進行的(de)。這(zhè)種具有獨立電位的(de)參比電極也(yě)被稱爲第二電極。對(duì)于此類電極，金屬導線都是覆蓋一層此種金屬的(de)微溶性鹽（如：Ag/AgCL），并且插入含有此種金屬鹽限離子的(de)電解質溶液中。此時(shí)半電池電位或電極電位的(de)大(dà)小取決于此種陰離子的(de)活度。
此二種電極之間的(de)電壓遵循能斯特（NERNST）公式： 
            E=E0+ R·T·1n a Men·F 
            式中：E—電位 
            E0—電極的(de)标準電壓 
            R—氣體常數（8.31439焦耳/摩爾和(hé)℃） 
            T—開氏絕對(duì)溫度（例：20℃=273+293開爾文） 
            F—法拉弟(dì)常數（96493庫化(huà)/當量） 
            n—被測離子的(de)化(huà)合價（銀=1，氫=1） 
            aMe—離子的(de)活度
标準氫電極是所有電位測量的(de)參比點。标準氫電極是一根鉑絲，用(yòng)電解的(de)方法鍍（塗覆）上氯化(huà)鉑，并且在四周充入氫氣（固定壓力爲1013hpa）構成的(de)。
将此電極浸入在25℃時(shí)
離子含量爲1mol/l溶液中，便形成電化(huà)學中所有電位測量所參照(zhào)的(de)半電池電位或電極電位。其中氫電極做(zuò)爲參比電極在實踐中很難實現，于是使用(yòng)第二類電極做(zuò)爲參比電極。其中最常用(yòng)的(de)便是銀/氯化(huà)銀電極。該電極通(tōng)過溶解的(de)AgCl對(duì)于氯離子濃度的(de)變化(huà)起反應。
此參比電極的(de)電極電位通(tōng)過飽和(hé)的(de)kcl貯池（如：3mol/l kcl）來(lái)實現恒定。液體或凝膠形式的(de)電解質溶液通(tōng)過隔膜與被測溶液相連通(tōng)。
利用(yòng)上述的(de)電極組合—銀電極和(hé)Ag/AgCl參比電極可(kě)以測量膠片沖洗液中的(de)銀離子含量。也(yě)可(kě)以将銀電極換成鉑或金電極進行氧化(huà)還(hái)原電位的(de)測量。例如：某種金屬離子的(de)氧化(huà)階段。
最常用(yòng)的(de)PH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹成泡狀的(de)對(duì)于pH敏感的(de)玻璃膜的(de)玻璃管。管内充填有含飽和(hé)AgCl的(de)3mol/l kcl  
緩沖溶液，pH值爲7。存在于玻璃膜二面的(de)反映PH值的(de)電位差用(yòng)Ag/AgCl傳導系統，
如第二電極，導出。PH複合電極如圖（一）
此電位差遵循能斯特公式： 
            E=E0+ R·T·1n a H3O+n·F 
            E=59.16mv/25℃ per pH  
    式中R和(hé)F爲常數，n爲化(huà)合價，每種離子都有其固定的(de)值。對(duì)于氫離子來(lái)講，n=1。溫度“T”做(zuò)爲變量，在能斯特公式中起很大(dà)作用(yòng)。随著(zhe)溫度的(de)上升，電位值将随之增大(dà)。
對(duì)于每1℃的(de)溫度變大(dà)，将引起電位0.2mv/per pH變化(huà)。用(yòng)pH值來(lái)表示，則每1℃第1pH變化(huà)0.0033pH值。
這(zhè)也(yě)就是說：對(duì)于20~30℃之間和(hé)7pH左右的(de)測量來(lái)講，不需要對(duì)溫度變化(huà)進行補償；而對(duì)于溫度＞30℃或＜20℃和(hé)pH值＞8pH或6pH的(de)應用(yòng)場(chǎng)合則必須對(duì)溫度變化(huà)進行補償。
從以上我們對(duì)PH測量的(de)原理(lǐ)進行了(le)分(fēn)析而得(de)知我們隻要用(yòng)一台毫伏計即可(kě)把PH值顯示出來(lái) 
PH酸度計的(de)分(fēn)類
人(rén)們根據生産與生活的(de)需要，科學地研究生産了(le)許多(duō)型号的(de)酸度計：
按測量精度上可(kě)分(fēn)0.2級、0.1級、0.01級或更高(gāo)精度
按儀器體積上分(fēn)有筆式（迷你型）、便攜式、台式還(hái)有在線連續監控測量的(de)在線式。
根據使用(yòng)的(de)要求：
筆式（迷你型）與便攜式PH酸度計一般是檢測人(rén)員(yuán)帶到現場(chǎng)檢測使用(yòng).