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在線式酸堿度PH計的工作原理及應用
在線酸堿度pH計（Online pH meter），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(jù)能斯特方程，既與電極的自身屬性有關(guān)，還與溶液里的氫離子濃度有關(guān)。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關(guān)系，氫離子濃度的負對數(shù)即為pH值。
（能斯特方程，是指用以定量描述某種離子在A、B兩體系間形成的擴散電位的方程表達式。在電化學中，能斯特方程用來計算電極上相對于標準電勢而言的定氧化還原對的平衡電壓。能斯特方程只有在氧化還原對中兩種物質(zhì)同時存在時才有意義。瓦爾特·赫爾曼·能斯特，德國，1864年6月25日-1941年11月18日）
一、ph的概念
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(zhì)中氫離子的活性。這一活性直接關(guān)系到水溶液的酸性、中性和堿性。
離子活性度，是指電解質(zhì)溶液中參與電化學反應的離子的有效濃度。離子活度（α）和濃度（c）之間存在定量的關(guān)系，其表達式為：α=γc式中：α為離子的活度；γ為離子的活度系數(shù)；c為離子的濃度。
γ通常小于1，在溶液無限稀時離子間相互作用趨于零，此時活度系數(shù)趨于1，活度等于溶液的實際濃度。一般在水溶液中H離子的濃度非常小，所以H離子的活度基本和其濃度相等。
根據(jù)能斯特方程，離子活度與電極電位成正比，因此可對溶液建立起電極電位與活度的關(guān)系曲線，此時測定了電位，即可確定離子活度，實際上是通過測量電位mV，來計算H離子的濃度的。
二、在線ph計的工作原理
pH計主要用于測量液體中的氫離子濃度。準確地說是測量氫離子活性，得出酸性、中性還是堿性的數(shù)值，在自來水、河水、飲料、食品、污水、醫(yī)療和化工等領域廣泛地使用工業(yè)用液體分析儀。
全量程是0～14pH，pH=7為中性，pH《7為酸性，pH值接近0為強酸性。pH》7為堿性，pH值接近14為強堿性。
在線pH計將待測液體氫離子活性作為兩根電極之間產(chǎn)生的電位差，通過變送器得到傳輸信號。
成為基準的電極被稱為玻璃電極，從外觀來看與玻璃試管相似。但是前端為特殊玻璃制成的數(shù)十μmm的薄膜玻璃，內(nèi)置有內(nèi)部緩沖液和內(nèi)部電極。內(nèi)部電極與待測液體之間有玻璃薄膜，基本上是絕緣狀態(tài)。
另一端的電極稱為比較電極（或參比電極），結(jié)構(gòu)與玻璃電極類似，但前端有液接界，內(nèi)部液體與待測液體通過縫隙接觸。液接界形態(tài)多樣，包括玻璃纖維形、小孔形、陶瓷形、套管形等，根據(jù)具體的用途進行選擇。
檢測部分的阻抗由于隔著玻璃膜，阻抗大于10MΩ，所以變送部分需要更高的阻抗，必須達到1GΩ以上，放大器與電極之間也使用絕緣性高的導線和端子。
測量液的氫離子活性，會使玻璃電極的薄膜玻璃兩側(cè)之間產(chǎn)生電位差。玻璃電極的薄膜玻璃內(nèi)側(cè)電位經(jīng)過內(nèi)部緩沖液，通過內(nèi)電極導出；而接液的外側(cè)電位經(jīng)過待測液體-參比電極液接界-內(nèi)部液體，通過參比電極的內(nèi)部電極導出。
兩電極的內(nèi)部電極與內(nèi)部液體之間產(chǎn)生的電位，大體相互抵消，所以能測量薄膜玻璃兩側(cè)的電位。