PH计的原理分析

酸度计（也称pH计）是用来测量溶液pH值的仪器。实验室常用的酸度计有雷磁25型，PHS-2型和PHS-3型等。虽然型号较多、结构各异.但它们的原理相同。面板构造有刻度指针显示和数字显示两种。下面分别介pHS 一2C 型和pHS- 29 型酸度计。   酸度计测pH 值的方法是电位测定法。它除测量溶液的酸度外，还可以测量电池电动势（mV）。主要由参比电极（甘汞电极），指示电极（玻璃电极）和精密电位计三部分组成。测量时用玻璃电极作指示电极，饱和甘汞电极（SCE）作参比电极，组成电池：

   （一）玻璃电极I 待测pH 溶液IISCE（+）   由于甘汞电极的电极电位不随溶液pH 值变化，在一定温度下是一定值t 而玻璃电极的电极电位随溶液pH 值的变化而改变，所以它们组成的电池电 动势也只随溶液的pH值而变化。 
    玻璃电极（图1）由Ag-AgCl 电极、盐酸和特制的球型玻璃膜构成。将它插入待测溶液.其电极电位 与溶液pH 值有下列关系 式中 为玻璃电极标准电位.R 为气体常数，T 为开尔文温标，F 为法拉第常数。饱和甘汞电极（SCE）（图2）由汞、甘汞糊、饱和KCl 溶液构。一定温度下饱和KCl溶液的浓度为一定值.故饱和甘汞电极的电位中 也为一定值.298K 时为0.2412V。将玻璃电极和饱和甘汞电极插入溶液组成原电池.电池的电动势为： 
    由上式可知，E 与pH 呈线性关系。只要测得E 便可求得pH。由于4 乇通常是未知的，所以实际测定中应该用与待测溶液pH 值相近的标准溶液定位。在原电池 中标 准溶液给出的电动势为：