台式 pH 计是一种常见的测量水溶液酸碱度的仪器,主要用于实验室、工厂等场所4。以下是关于它的详细介绍:
工作原理
台式 pH 计是以电位测定法来测量溶液 pH 值的,其主体是一个精密的电位计1。主要测量部件是玻璃电极和参比电极,玻璃电极对 pH 敏感,其电位取决于周围溶液的 pH,参比电极的电位则相对稳定1。将两者一起放入同一溶液中,就构成了一个原电池,该电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和1。在温度保持稳定的情况下,溶液和电极所组成的原电池的电位变化只和玻璃电极的电位有关,通过对电位的变化测量,就可以得出溶液的 pH 值。
结构组成
电极系统
玻璃电极:对氢离子有选择性响应,其玻璃膜与待测溶液中的氢离子发生交换作用,产生膜电位,该电位与溶液中的氢离子活度有关。
参比电极:常用的有银 - 氧化银电极等,作用是维持一个恒定的电位,为玻璃电极提供稳定的电位基准,确保测量的准确性。
测量电路:包括信号放大电路、阻抗转换电路等,由于玻璃电极产生的电位信号非常小,且电路的阻抗很大,测量电路可将原电池产生的微弱电位信号放大若干倍,并转换为能被电表或数字显示模块识别和处理的信号。
显示装置:有指针显示和数字显示两种方式,数字式 pH 计直接以数字显示 pH 值,读数直观、准确,还可显示温度、电极电位等其他相关信息。
温度补偿装置:溶液的 pH 值会随温度变化而变化,温度补偿装置可自动或手动测量溶液温度,并对测量结果进行温度校正,以确保在不同温度下都能准确测量 pH 值。
电源系统:为仪器的各个部件提供电力支持,通常使用交流电源适配器将 220V 交流电转换为适合仪器使用的直流电压,也有部分仪器配备可充电电池,方便在无市电供应的情况下使用。
特点
测量高:能够测量溶液的 pH 值,可达 0.01 甚至更高,满足各种高实验和生产过程中的酸碱度测量需求。
功能多样:除了测量 pH 值外,还可以测量电极电位(mV 值),部分高端台式 pH 计还具备自动校准、自动温度补偿、数据存储、打印输出、连接电脑或其他设备进行数据传输和分析等功能。
稳定性好:采用优质的电极和电子元件,仪器的零点漂移和温度漂移较小,能够在较长时间内保持稳定的测量性能,确保测量结果的可靠性。
操作简便:仪器的操作界面通常设计简洁,易于理解和操作,即使是没有背景的人员也能快速上手,按照操作说明进行校准和测量。