酸度计的基本原理

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土壤溶液或一般溶液的酸碱度通常用pH表示，pH是指溶液中氢离子活度的负对数，即pH=－lga_H，a_H表示氢离子活度。在稀溶液中，浓度接近等于活度。

在测定溶液pH值时，将玻璃电极和甘汞电极插入待测液中，构成一电化学原电池。通常玻璃电极薄膜内外是两个不同H⁺活度(或浓度)的溶液；在这玻璃膜的内外产生一个电位差，其值与待测溶液中氢离子活度的关系符合Nernst方程。这就可以通过在二个溶液中各有一支具有已知而恒定电位的参比电极，并测量这二个电极间的电位差来求得。见图2-25。

图2-25 电位法测定原理

1．饱和甘汞电极 2．Hg、HgCl₂ 3．KCl饱和溶液(盐桥) 4．石棉丝 5．玻璃电极 6．涂以AgCl的Ag丝(内参比电极) 7．0．1molHCl(内参比溶液) 8．薄玻璃膜 9．未知〔H⁺〕溶液

因为E=E甘－E玻

在25℃时，0．1mol、1mol和饱和氯化钾的电极电位(包括液接电位)分别为0．3376，0．2851，0．2443V，为一常数。

=K₁+0．0591lga₁

=K₁－0．0591pH

式中：a₁——待测液H⁺活度，

a₂——已知液H⁺活度(即0．1mol HCl)。所以

K₂可用已知pH的缓冲溶液进行测定E_s值而求得：

测得E_s值后

由上述(1)、(2)式说明在25℃时被测溶液的酸度每增加1pH，电池电动势增加59．1mV，因此，能直接用酸度计(电位计)来测定溶液的电动势，再换算成未知液的pH值。一般可直接由酸度计读得待测液的pH值。