ph计的基本原理：工业PH计原理及应用
ph计的基本原理：工业PH计原理及应用3.参比电极：常用的参比电极有甘汞电极和银-氯化银电极 1.发送器：由玻璃电极和甘汞电极组成，它的作用就是把PH值转换成直流信号。工业PH计的测量一般用电子电位差计。2.检测原理：在被测溶液中插入2个不同的电极，其中一个电极的电位随溶液氢离子浓度的改变而变化，称为工作电极；另一个电极具有固定的电位，称为参比电极。这两个电极形成一个原电池，如下图。测定两个电极之间的电势就可以知道被测溶液的PH值。
PH又叫酸度计。工业PH计是能连续测量工业流程中水溶液的氢离子的浓度的仪表。纯水是中性的，所以PH等于7.小于7为酸性溶液，大于7为碱性溶液。
一、工业PH计
由发送器和测量仪器两部分组成。
1.发送器：由玻璃电极和甘汞电极组成，它的作用就是把PH值转换成直流信号。工业PH计的测量一般用电子电位差计。
2.检测原理：
在被测溶液中插入2个不同的电极，其中一个电极的电位随溶液氢离子浓度的改变而变化，称为工作电极；另一个电极具有固定的电位，称为参比电极。这两个电极形成一个原电池，如下图。测定两个电极之间的电势就可以知道被测溶液的PH值。
3.参比电极：常用的参比电极有甘汞电极和银-氯化银电极
（1）甘汞电极：在溶液PH的测定中使用最普遍的参比电极是甘汞电极。结构如下图所示。甘汞电极由一个内电极装入一个玻璃外壳制成，内电极的引线下端浸入汞中，汞下面装有糊状的甘汞，并用浸在氯化钾溶液中的纤维丝堵塞。下部为溶液通道，一般用多孔陶瓷制成。氯化钾溶液作为盐桥。盐桥连接内电极和被测溶液，使之形成电通路。由能斯特公式，甘汞电极的电位为：
式中E0=电极的标准电位
R=气体常数
T=溶液的绝对温度
F=法拉第常数
CL-=氯离子浓度
由上式可知甘汞电极的电位取决于氯离子浓度，改变氯离子浓度就能得到不同的电极电位。采用不同浓度的氯化钾溶液，可以制成不同电位的甘汞电极。甘汞电极可分为饱和式、3.5N式、1N式和0.1N式等几种。常用的饱和式甘汞电极，因为饱和氯化钾溶液的浓度易于保持。当氯化钾溶液为饱和，温度为25℃时，甘汞的电极电位为E= 0.2433V。甘汞电极的优点：结构简单，电位较稳定。缺点是受温度影响较大。
（2）银-氯化银电极：原理与甘汞电极相似。当氯化钾溶液为饱和，温度为25℃时，甘汞的电极电位为E= 0.297V。它结构简单，电极电位在温度较高时仍然较稳定。
4. 工作电极：
（1）玻璃电极：当玻璃电极插入被测试样时，在PH敏感玻璃膜内部溶液（参比溶液）和被测溶液之间建立起氢离子的平衡状态，此时的电极电势为
式中En=不对称电位
H =参比溶液的氢离子浓度
对于给定的玻璃电极，H 是一个常数，则电极电位只与被测溶液氢离子浓度有函数关系。
玻璃电极受温度的影响较大，必须把温度补偿电阻接入测量电路，以补偿温度对PH测量的影响。玻璃电极的正常工作温度为2-55℃
（3）氢醌电极：将铂极片浸于饱和醌-氢醌溶液中，即形成氢醌电极，其电极电势为
由上式可见，电势E正比于溶液的PH值。氢醌电极的优点：结构简单，反应速度快，但受温度影响大。
（3）锑电极：一种金属氧化物电极，电极电位产生于金属与覆盖其表面上的氧化物的界面上。结构简单，但测量精度不高，可用于半固体等混合物中的PH值的测量。
二、维护与检修
因为它在高阻抗的条件下工作，所以日常维护的好坏直接影响它的正常使用。
1. 玻璃电极不能倒置，甘汞电极内从甘汞到陶瓷芯不能有气泡，如有气泡，必须拆下清洗。
2. 必须保持玻璃接线柱、引线连接部分的清洁。不能有油污，也不能用汗手直接摸，以免引起测量误差。
3. 安装和拆卸发送器时，必须注意玻璃电极球泡不能碰撞，防止损坏。不能接触油污。应定时清洗玻璃泡，可用0.1moL的HCL溶液清洗，然后浸在蒸馏水中活化。
常见故障处理：
1. 显示波动：检查接地是否良好；检查高阻转换器是否正常工作；检查接线端子是否紧固
2. 指示超出正常读数：检查甘汞电极屏内溶液是否流完；陶瓷管内是否有气泡；回路是否开路；电极接线是否脱落、断线；检查高阻转换器是否正常工作；电极是否有气泡。
3. 显示在正常范围内，但指示不准：检查电极是否有油污；发送器部分的电极和电缆接线端子以及仪器和接线端子的连接是否绝缘良好；若玻璃电极球泡老化或者有裂纹，应更换新电极，新电极使用前必须在蒸馏水中浸泡24小时；检查发送器接线盒内是否漏水等。
