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        PH計(jì)(酸度儀)測(cè)量的基本原理
        
        
        
        
        
                 
        pH測(cè)量的基本原理
        用于確定化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的*熟悉*古老的零電流測(cè)量方法恐怕就是PH測(cè)量
        。
        什么是pH
        ，對(duì)于PH        測(cè)量應(yīng)該知道些什么？
        一般來(lái)講
          ，pH測(cè)量就是用來(lái)確定某種溶液的酸堿度
          。
        在水中加入酸，水的酸度便會(huì)提高
          ，而PH值降低
          。在水中加入堿，水的堿度便會(huì)提高
          ，而PH值是用來(lái)表示酸堿度的單位
          。
        當(dāng)我們講牛奶是“涼”的或酸是“弱”的時(shí)，并不是確定表示事物的狀況
          ，這是因?yàn)槲覀儧]有說(shuō)出測(cè)量單位和測(cè)量值
          。而當(dāng)我們講牛奶的溫度是10℃，則是一個(gè)確切的概念
          。同樣的當(dāng)我們講弱酸的pH值為5.2
          ，這也是一個(gè)確切的概念。
        世界上有各種各樣具有不同酸堿強(qiáng)度的酸和堿
          。例如：鹽酸就是一種很強(qiáng)的酸
          ，而硼酸則很弱（可以用來(lái)沖洗眼睛和傷口）。
        決定酸的強(qiáng)弱程度
          ，主要看氫離子在溶液中離解的多少
          。強(qiáng)酸中氫離子離解的很廣泛，弱酸中則離解的很少
          。
        鹽酸之所以成為強(qiáng)酸
          ，是因?yàn)槁仁箽潆x子幾乎完全離解了出來(lái)。
        硼酸之所以是弱酸，是因?yàn)橹挥泻苌贇潆x子離解出來(lái)
          。
        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－+OH－
        由于水合氫離子（H3O）的濃度可與氫離子（H）濃度等同看待
        ，上式可以簡(jiǎn)化成下述常用的形式：
              H2O=H++OH－
        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－
        H2O
        由于水只有極少量被離解
        ，因此水的克分子濃度實(shí)際上為一常數(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(shuō)
        ，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ＯＨ－離子。
        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)的負(fù)值
        。即：
                     pH=－logH+
        嚴(yán)格地講,此公式忽略了氫離子(H+)和氫氧根離子(ＯＨ－)的交互作用,因?yàn)樵陔x子間,電場(chǎng)力的作用使得離子的活動(dòng)性明顯降低了
        。也就是說(shuō)：氫離子的起作用的濃度（即活度）還與被溶解的所有其他的離子有關(guān)。
        例如：當(dāng)氫離子濃度為10-1摩爾/1時(shí)
        ，理論上pH值應(yīng)為1.0
        ，而我們只測(cè)得pH值為1.08。這就說(shuō)明度系數(shù)f≠1
        ，而是0.823
        。
        也就是說(shuō)，pH值的確切定義應(yīng)為：pH
        測(cè)量溶液的溫度系數(shù)：
        由于離子積對(duì)溫度的依賴性很強(qiáng)
        ，純水的中性點(diǎn)便有如下的分布：
        0℃                         =                        pH
        25℃                        =                      pH
        75℃                       =                        pH
        100℃                     =                        pH
        酸和堿是用水稀釋的
        ，也肯定會(huì)有上述的pH值依賴于溫度的情況。
        對(duì)于強(qiáng)酸
        ，水的自我離解的影響為零
        ，pH值就只由酸的離解來(lái)決定：
        0℃時(shí)             25℃時(shí)    50℃時(shí)
        0.001nHCL              3.00pH         3.00pH             3.00pH
        0.1n  HCL              1.08pH         1.08pH             1.08pH
             對(duì)于堿溶液，上述影響就很大了
          。由于此時(shí)氫離子的活度減少
          ，同時(shí)水的自我離解占有優(yōu)勢(shì)。
                                        0℃時(shí)                25℃時(shí)     50℃時(shí)
        0.001nNAOH             11.94pH        11.00pH         10.26pH
        飽和石灰水             ┄┄           12.4 pH            11.68pH
              對(duì)于實(shí)際來(lái)講
          ，有以下幾點(diǎn)結(jié)論：
             對(duì)于過(guò)程控制的PH值
          ，必須同時(shí)知道溶液的溫度特性；只有在被測(cè)介質(zhì)處于相同溫度的情況下才能對(duì)其PH值進(jìn)行比較。
        如何進(jìn)行PH值的測(cè)量
             幾乎每個(gè)人都知道利用石蕊試紙或隨PH值的不同改變顏色的特性進(jìn)行測(cè)量的方法。例如：石蕊試紙?jiān)谒崛芤褐凶兂缮罴t或淺紅色
        ，而在堿溶液中則變成深蘭或淺蘭色
        。
             但是這種方法在弱緩沖液中，或含有金屬離子的溶液或者有機(jī)合物溶液中會(huì)出現(xiàn)明顯的誤差（≤2PH值）
        。
             為了得到準(zhǔn)確和可重現(xiàn)的pH值，就要使用電位分析法來(lái)進(jìn)行pH值測(cè)量
        。
        
        
        
    
        

        
        
    
        

        




        
    
        
        
            
            
        
        
    
        

        



        
        
          
        
    
    

        		 	


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