直接電位法測定溶液的PH

1、測定PH的工作電池

利用各種氫離子指示電極與(yu) 參比電極（一般是用飽和甘汞電極做參比電極）組成電池，由測得的電動勢算出溶液的pH值。常用的氫離子指示電極有氫電極、醌-氫醌電極、玻璃電極等。氫電極測溶液的pH值比較麻煩，需要提供穩定的氫氣流衝(chong) 打鉑黑電極，使氫氣被鉑黑吸附並與(yu) 待測H+溶液達成平衡：
　　　　　　　H+(aH+) + e 1/2H2(g)
　　氫電極與(yu) 甘汞電極構成電池：Pt|H2 (PH2) | H+ | |KCl(飽和) | Hg2Cl2 | Hg(l)

E＝K總+0.0592PH

2、溶液PH的電位測定方法

以玻璃電極作指示電極，飽和甘汞電極作參比電極，用電位法測量溶液的pH值，常采用相對方法，即選用pH值已經確定的標準緩衝(chong) 溶液進行比較而得到欲測

溶液的pH值。為(wei) 此，pH值通常被定義(yi) 為(wei) 其溶液所測電動勢與(yu) 標準溶液的電動勢差有關(guan) 的函數，其關(guan) 係式為(wei) ：

    式中，pHｘ和pHs分別為(wei) 欲測溶液和標準溶液的pH值；Ex和Es分別為(wei) 其相應電動勢。該式常稱為(wei) pH值的實用定義(yi) 。
 

二、PH標準緩衝(chong) 溶液

pH緩衝(chong) 溶液是一種能使pH值保持穩定的溶液。
若向這種溶液中加入少量的酸或堿，或者在溶液中的化學反應產(chan) 生少量的酸或堿，以及將溶液適當稀釋，這個(ge) 溶液的pH值基本上穩定不變，這種能對抗少量酸或堿或稀釋，而使pH值不易發生變化的溶液就稱為(wei) pH緩衝(chong) 溶液。
pH標準緩衝(chong) 溶液特點：
標準溶液的pH值是已知的，並達到規定的準確度。
標準溶液的pH值有良好的複現性和穩定性，具有較大的緩衝(chong) 容量，較小的稀釋值和較小的溫度係數。
溶液的製備方法容易

三、測量儀(yi) 器

1.pH計的工作原理

    水的pH值隨著所溶解的物質的多少而定，因此pH值能靈敏地指示出水質的變化情況。pH值的變化對生物的繁殖和生存有很大影響，同時還嚴(yan) 重影響活性汙泥生化作用，即影響處理效果，汙水的pH值一般控製在6.5～7之間。

    水在化學上是中性的，某些水分子自發地按照下式分解：H2O=H++OH-，即分解成氫離子和氫氧根離子。在中性溶液中，氫離子H+和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l，pH值是氫離子濃度以10為(wei) 底的對數的負數：pH=-log，因此中性溶液的pH值等於(yu) 7。如果有過量的氫離子，則pH值小於(yu) 7，溶液呈酸性；反之，氫氧根離子過量，則溶液呈堿性。 

    pH值通常用電位法測量，通常用一個(ge) 恒定電位的參比電極和測量電極組成一個(ge) 原電池，原電池電動勢的大小取決(jue) 於(yu) 氫離子的濃度，也取決(jue) 於(yu) 溶液的酸堿度。采用了CPS11型pH傳(chuan) 感器和CPM151型pH變送器。測量電極上有特殊的對pH反應靈敏的玻璃探頭，它是由能導電、能滲透氫離子的特殊玻璃製成，具有測量精度高、抗幹擾性好等特點。當玻璃探頭和氫離子接觸時，就產(chan) 生電位。電位是通過懸吊在氯化銀溶液中的銀絲(si) 對照參比電極測到的。pH值不同，對應產(chan) 生的電位也不一樣，通過變送器將其轉換成標準4～20mA輸出。 

2、pH計的安裝和維護 

    pH計的安裝方式有流通式和浸入式兩(liang) 種。汙水處理廠一般選用的是浸入式安裝，如該汙水處理廠的pH計安裝在氧化溝的出口溢流槽內(nei) ，此處的pH值較具有代表性，且水流平穩，對pH計不會(hui) 造成大的衝(chong) 擊。

    定期的維護有助於(yu) 儀(yi) 表的準確測量和延長儀(yi) 表的使用壽命。應當注意傳(chuan) 感器和變送器之間的電纜不能受潮，否則電極的高阻低壓信號將無法傳(chuan) 送至變送器。若電極不測量時，應將黃色保護套管套上，它能使電極處於(yu) 濕潤狀態，有利於(yu) 延長電極的使用壽命。每隔一個(ge) 月左右，應對電極進行清洗，先用柔和的水流噴洗附著物，再將電極浸泡於(yu) 清洗液中一段時間，而後用清水洗淨。傳(chuan) 感器支架也應清洗。每次清洗之後，要用緩衝(chong) 劑溶液進行標定，目前國產(chan) 的pH標定液中，pH=4的還可以，pH=7的不夠準確，將會(hui) 影響標定結果。所以使用生產(chan) 廠家的標定液，生產(chan) 廠家一般提供兩(liang) 瓶標準溶液，一瓶pH值等於(yu) 7，用於(yu) 標定儀(yi) 表零點；一瓶pH等於(yu) 4，用於(yu) 標定儀(yi) 表的信號輸出斜率。 

小結：

1、直接電位法測定溶液的PH測定原理

2、PH標準緩衝(chong) 溶液

3、測量儀(yi) 器