pH計的工作原理:
任何溶液的酸堿度都可以用氫離子濃度來(lái)表示。由于水本身具有電離作用,當22℃時(shí)每升純水含有10-7克的[H+],而氫的原子量和原子價(jià)都是1,所以每升純水含有l0-7克當量的[H+],由于純水中的[H+]是由于水分子本身離解產(chǎn)生,即:H2O=H++OH-純水呈中性,即兩種離子濃度相等,[H+]=[OH-],其乘積為定溫常數,稱(chēng)為離子積K水。K水=[H+][OH-]=10-7*10-7=10-14上式適用于任何酸堿性溶液,即任何一種水溶液,其中[H+][OH-]積都等于10-14。例如在某種水溶液中[H+]=10-3,則[OH-]必然為10-11,因此對于任何一種水溶液,只要知道[H+],則[OH-]就很容易求得,通常用氫離子濃度的常用對數的負值來(lái)定義pH,表示為:pH=-lg[H+],因此中性溶液的pH值等于7。如果有過(guò)量的氫離子,則pH值小于7,溶液呈酸性;反之,氫氧根離子過(guò)量,則溶液呈堿性。pH值隨著(zhù)所溶解的物質(zhì)的多少而定,因此pH值能靈敏地指示出水質(zhì)的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響,同時(shí)還嚴重影響活性污泥生化作用,即影響處理效果,污水的pH值一般控制在6.5~7之間。pH值通常用電位法測量,常用一個(gè)恒定電位的參比電極和測量電極組成一個(gè)原電池,原電池電動(dòng)勢的大小取決于氫離子的濃度,也取決于溶液的酸堿度。型沉人式pH計。該儀表測量電極采用特殊的對pH反應靈敏的玻璃電極,pH計具有測量精度高、抗干擾性好等特點(diǎn)。當它浸人被測溶液時(shí),被測溶液中氫離子與電極球泡表面水化層中的氫離子平衡,同時(shí)玻璃球內外的溶液和電極球泡內壁的水化層產(chǎn)生電位差,玻璃電極內部充有pH值固定的緩沖溶液,引出電極浸人內溶液中形成半電池,與甘汞電極中浸人在飽和氯化鉀溶液中形成的半電池同時(shí)引人轉換器進(jìn)行測量。pH值不同,對應產(chǎn)生的電位也不一樣,通過(guò)變送器將其轉換成標準4-20mA輸出。
pH計的特點(diǎn):
pH電極上的玻璃隨著(zhù)時(shí)間推移會(huì )逐漸老化,梯度(單位pH值變化所引起的電極輸出電位的變化值)惡化,花費較長(cháng)時(shí)間才能達到穩定電位。一般電極的使用壽命可達兩年。另外,溫度對老化也有較大影響,100℃下貯存幾周的老化程度相當于室溫下貯存一年的老化程度。pH計具有測量準確、可靠性高、安裝及維護方便等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)對污染也較敏感,需要經(jīng)常標定,一般每隔一個(gè)到一個(gè)半月標定一次,每?jì)赡旮鼡Q一次電極。
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