pH計，是指用來測定溶液酸堿度值的儀器。pH計是利用原電池的原理工作的，原電池的兩個電極間的電動勢依據能斯特定律，既與電極的自身屬性有關，還與溶液里的氫離子濃度有關。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系，氫離子濃度的負對數即為pH值。pH計是一種常見的分析儀器，廣泛應用在農業(yè)、環(huán)保和工業(yè)等領域。土壤pH值是土壤重要的基本性質之一。在pH測定過程中應考慮待測溶液溫度及離子強度等因素。

隨著科學研究的發(fā)展和生產技術的進步水分的定量分析已被列為各類物質理化分析的基本項目之一，作為各類物質的一項重要的質量指標。根據不同形式試樣中的不同水分含量提出了測定水分的不同要求。水分測定可以是工業(yè)生產的控制分析，也可是工農業(yè)產品的質量簽定;可以從成噸計的產品中測定含水量等等。

PH計測量原理：

什么是pH?pH是拉丁文“Pondus hydrogenii”一詞的縮寫(Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫)，用來量度物質中氫離子的活性。這一活性直接關系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學上是中性的，但不是沒有離子，即使化學純水也有微量被離解：嚴格地講，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，由于水合氫離子(H3O+)的濃度是與氫離子(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，人們在化學中表示為“H+離子”或“氫核”。水合氫核表示為“水合氫離子”。負的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子”。

利用質量作用定律，對于純水的離解可以找到一平衡常數加以表示：

K=H3O+×OH-————H2O

由于水只有極少量被離解，因此水的質量摩爾濃度實際為一常數，并且有平衡常數K可求出水的離子積KW。

KW=K×H2O KW= H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/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。同樣，如果使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出H+值就足以表示溶液的特性，呈酸性還是堿性，為了免于用此分子濃度負冥指數進行運算，生物學家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數值用對數代替，并定義為“pH值”。

數學上定義pH值為氫離子濃度的常用對數負值。即pH=-log[H+]。因此，pH值是離子濃度以10為底的對數的負數：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，主要有化學分析法、試紙法、電位法。

現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)，它的作用是使化學反應能量轉成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢(EMF)。此電動勢(EMF)由二個半電池構成，其中一個半電池稱作指示電極，它的電位與特定的離子活度有關，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。

例如，一支電極由一根插在含有銀離子的鹽溶液中的一根銀導線制成，在導線和溶液的界面處，由于金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度，形成離子的充電過程，并形成一定的電位差。失去電子的銀離子進溶液。當沒有施加外電流進行反充電，也就是說沒有電流的話，這一過程Z終會達到一個平衡。在這種平衡狀態(tài)下存在的電壓被稱為半電池電位或電極電位。這種(如上所述)由金屬和含有此金屬離子的溶液組成的電極被稱為diyi類電極。

此電位的測量是相對一個電位與鹽溶液的成分無關的參比電極進行的。這種具有獨立電位的參比電極也被稱為第二電極。對于此類電極，金屬導線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽(如：Ag/Agcl)，并且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質溶液中。此時半電池電位或電極電位的大小取決于此種陰離子的活度。此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式：

能斯特公式式中：

E—電位E0—電極的標準電壓

R—氣體常數(8.31439焦耳/摩爾和℃)

T—開氏溫度(例：20℃相當于(273.15+20)293.15開爾文)

F—法拉第常數(96493庫化/當量)

n—被測離子的化合價(銀=1，氫=1)

ln(aMe)—離子活度aMe的對數標準氫電極是所有電位測量的參比點。

標準氫電極是一根鉑絲，用電解的方法鍍(涂覆)上氯化鉑，并且在四周充入氫氣(固定壓力為1013hpa)構成的。將此電極浸入在25℃時H3O+離子含量為1mol/l溶液中便形成電化學中所有電位測量所參照的半電池電位或電極電位。其中氫電極作為參比電極在實踐中很難實現，于是使用第二類電極做為參比電極。其中Z常用的便是銀/氯化銀電極。該電極通過溶解的AgCl對于氯離子濃度的變化起反應。

此參比電極的電極電位通過飽和的kcl貯池(如：3mol/l kcl)來實現恒定。液體或凝膠形式的電解質溶液通過隔膜與被測溶液相連通。利用上述的電極組合—銀電極和Ag/AgCl參比電極可以測量膠片沖洗液中的銀離子含量。也可以將銀電極換成鉑或金電極進行氧化還原電位的測量。例如：某種金屬離子的氧化階段。Z常用的pH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹成泡狀的對于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管內充填有含飽和AgCl的3mol/l kcl緩沖溶液，pH值為7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的電位差用Ag/AgCl傳導系統(tǒng)，如第二電極，導出。pH復合電極和pH固態(tài)電極，此電位差遵循能斯特公式：

能斯特公式將E0、R、T(298.15K即25℃)等數值代入上式既得：E=59.16mv/25℃ per pH (式中已將ln(H3O+)轉化為pH)式中R和F為常數，n為化合價，每種離子都有其固定的值。對于氫離子來講n=1。溫度“T”做為變量，在能斯特公式中起很大作用。隨著溫度的上升，電位值將隨之增大。對于每1℃的溫度變大，將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來表示則每1℃第1pH變化0.0033pH值。這也就是說：對于20～30℃之間和7pH左右的測量不需要對溫度變化進行補償;而對于溫度>30℃或<20℃和ph值>8或6的應用場合則必須對溫度變化進行補償。工業(yè)pH計，是一種常用的工業(yè)儀器設備，主要用來精密測量液體介質的酸堿度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮。

pH計選購要點

如何選購pH計|酸度儀|酸度計?

我們在選購酸度儀時，首先要考慮應用場合，選擇筆式pH計，便攜式酸度儀，臺式酸度計或是工業(yè)用pH計;其次是考慮測量需要的精度，選擇合適自己使用的精度. BpH-200A型pH計廣泛應用于工業(yè)、電力、農業(yè)、醫(yī)藥、食品、科研和環(huán)保等領域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的必備檢驗設備。

我們在選購酸度計時需要考慮以下幾點：

一、根據應用場合分類可分為：筆式pH計、便攜式pH計、實驗室pH計和工業(yè)pH計等。筆式pH計主要用于代替pH試紙的功能，具有精度低、使用方便的特點。便攜式pH計主要用于現場和野外測方式，要求較高的精度和完善的功能。實驗室pH計是一種臺式高精度分析儀表，要求精度高、功能全，包括打印輸出、數據處理等等。工業(yè)pH計是用于工業(yè)流程的連續(xù)測量，不僅要有測量顯示功能，還要有報警和控制功能，以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮。

二、根據pH計儀器精度分類：可分為0.2級、0.1級、0.05級、0.01級,數字越小，精度越高。

三、根據元器件類型分類：可分為晶體管式、集成電路式和單片機微電腦式，更多的是應用微電腦芯片，大大減少了儀器體積和單機成本;但芯片的開發(fā)成本很貴。

四、根據讀數指示分類：可分為指針式和數字顯示式二種。指針式pH計已很少使用，但指針式儀表能夠顯示數據的連續(xù)變化過程，因此在滴定分析中還有使用。

五、看pH計有沒有附帶功能，比方說帶標配RS232接口，還有一個很重的是溫度補償是自動還是手動，自動溫度補償的pH計要比手動溫度補償的pH計要方便些，二者之間的價格你就明白了吧。

ＰＨ計測量要點

在進行操作前，應首先檢查電極的完好性。甘汞電極。由于復合電極使用比較廣泛，以下主要討論復合電極。實驗室使用的復合電極主要有全封閉型和非封閉型兩種，全封閉型比較少，主要是以國外企業(yè)生產為主。復合電極使用前首先檢查玻璃球泡是否有裂痕、破碎，如果沒有，用ｐＨ緩沖溶液進行兩點標定時，定位與斜率按鈕均可調節(jié)到對應的ｐＨ值時，一般認為可以使用，否則可按使用說明書進行電極活化處理。

電極活化方法是：

在４％氟化氫溶液中浸３～５　?ｓ左右，取出用蒸餾水進行沖洗，然后在０．１ｍｏｌ／Ｌ的鹽酸溶液中浸泡數小時后，用蒸餾水沖洗干凈，再進行標定，即用ｐＨ值為６．８６（２５℃）的緩沖溶液進行定位，調節(jié)好后任意選擇另一種ｐＨ緩沖溶液進行斜率調節(jié)，如無法調節(jié)到，則需更換電極。非封閉型復合電極，里面要加外參比溶液即３　?ｍｏｌ／Ｌ氯化鉀溶液，所以必須檢查電極里的氯化鉀溶液是否在１／３以上，如果不到，需添加３　?ｍｏｌ／Ｌ氯化鉀溶液。如果氯化鉀溶液超出小孔位置，則把多余的氯化鉀溶液甩掉，使溶液位于小孔下面，并檢查溶液中是否有氣泡，如有氣泡要輕彈電極，把氣泡完全趕出。在使用過程中應把電極上面的橡皮剝下，使小孔露在外面，否則在進行分析時，會產生負壓，導致氯化鉀溶液不能順利通過玻璃球泡與被測溶液進行離子交換，會使測量數據不準確。

     測量完成后應把橡皮復原，封住小孔。電極經蒸餾水清洗后，應浸泡在３?。恚铮欤搪然浫芤褐?，以保持電極球泡的濕潤，如果電極使用前發(fā)現保護液已流失，則應在３?。恚铮欤搪然浫芤褐薪輸敌r，以使電極達到Z好的測量狀態(tài)。在實際使用時，發(fā)現有的分析人員把復合電極當作玻璃電極來處理，放在蒸餾水中長時間浸泡，這是不正確的，這會使復合電極內的氯化鉀溶液濃度大大降低，導致在測量時反應不靈敏，Z終導致測量數據不準確，因此不應把復合電極長時間浸泡在蒸餾水中。

PＨ計的應用：

PＨ計廣泛用于凈水、自來水、生活用水及各種液體的酸堿度測試。ｐＨ值在７．０為中性，７．０以下為酸性，７．０以上為堿性。采用ｐＨ計能更好地控制化學反應，達到提高生產率和產品質量以及安全生產的目的。帶有自動記錄的ｐＨ測量系統(tǒng)還可對污染公害提供訴訟的證據。某些間歇生產過程（例如某些化肥生產、食品加工過程）采用ｐＨ計后可變?yōu)檫B續(xù)生產方式。

在現代工業(yè)中采用ｐＨ計比其他類型的連續(xù)分析儀表的總和還多。幾乎凡需用水的生產部門都需要采用ｐＨ計。其應用范圍從工業(yè)用水和廢物處理到采礦中的浮選過程，包括紙漿和造紙、金屬加工、化工、石油、合成橡膠生產、發(fā)電廠、制藥、食品加工等廣泛領域。