酸度計的工作原理

工作原理
本酸度計是利用玻璃電極和銀一氯化銀電極對被測溶液中不同酸度所產生的直流電勢，輸入到一臺用高輸入阻抗集成運算放大器組成的直流放大器，以達到pH值指示的目的。以下分三個部分進行說明。
1.測量原理：
水溶液酸堿度的測量一般用玻璃電極作為測量電極、甘汞電極或銀一氯化銀電極參比
電極，當氫離子活度發生變化時，玻璃電極和參比電極之間的電動勢也隨著引起變化，電動勢變化符合下列公式：
E=E0—2.3026
式中： R：氣體常數（8314焦耳/度·克分子）；
T：溫度：（273±t℃）；
F：法拉第常數（96495庫侖/克·當量）；
E：電極系統零電位；
pH：表示被測溶液pH值和內溶液pH值之差。
2．電極系統：
E—201——C9復合電極是由玻璃電極（測量電極）和銀一氯化銀電極（參比電極）組合在一起的塑殼可充式復合電極。玻璃電極頭部球泡是由特殊配方的玻璃薄膜制成，它僅對氫離子有敏感作用，當它浸入被測溶液內，則被測溶液中氫離子與電極球泡表面水化層進行離子交換，形成一電位球泡內層也同有電位存在。因此球泡內外產生一電位差，此電位差隨外層氫離子濃度的變化而改變。由于電極內部的溶液氫離子濃度不變，所以只要測出此電位差就可知被測溶液的pH值。
玻璃電極球泡內通過銀氯化銀電極組成半電池，球泡外通過銀氯化銀參比電極，組成另一個半電池，二個半電池組成一個完整的化學原電池其電勢僅與被測溶液氫離子濃度有關。
當一對電極形成的電位差等于零時，被測溶液的pH值即為零電位pH值。它與玻璃電極內溶液有關。本儀器的零電位為pH7，因此僅適應配用零電位pH值為7的玻璃電極。

3．儀器：
本儀器用高輸入阻抗集成運算放大器組成的同相直流放大電路，對電極系統的電勢進行
pH值轉換，以達到測量溶液中氫離子濃度的目的。下面介紹本儀器面板上各調節旋紐的作用（插圖見下頁）。
“溫度”調節旋紐是用于補償由于溫度不同時對測量結果產生的影響。因此在進行溶液pH值測量及pH校正時，必須將此旋紐調至該溶液溫度值上。在進行電極電位mV值測量時，此旋紐無作用。
“斜率”調節旋紐是用于補償電極轉換系數。由于實際的電極系統并不能達到理論上轉換系數（）。因此，設置此調節旋紐是便于用戶用二點校正法對電極系統進行pH校正，使儀器能更測量溶液pH值。
由于玻璃電極（零電位pH值為7）和銀—氯化銀電極浸入pH7緩沖溶液中時，其電勢并不都是象理論上的0mV，而有一定值，其電位差我們稱之為不對稱電位。這個值的大小取決于玻璃電極膜材料的性質，內外參比體系、測量溶液和溫度等因素。“定位”調節旋紐就是用于消除電極不對稱電位對測量結果所產生的誤差。


“斜率”、“定位”調節旋紐僅在進行pH測量及校正時有作用。
“讀數”按紐開關：當要讀取測量值時，按下此開關。當測量結束時，再按一次此開關，
使儀器指針在中間位置，且不受輸入信號的影響，以免打壞表針。
“選擇”開關供用戶選定儀器的測量功能。
“范圍”開關供用戶選定儀器的測量范圍。