pH电极工作原理

问题描述

精选答案

一、PH电极的概念

pH电极又称pH探头、pH传感器，英文名称pHelectrode或pHsensor，是PH计上与被测物质接触的部分，用来测电极电位的装置。

二、PH电极的特点

1、采用先进的固体电介质和大面积聚四氟乙烯液接界。不易阻塞，维护方便。

2、长距离的参比扩散途径，极大的延长了电极在恶劣环境中的使用寿命。

3、新型设计的玻璃球泡，增加了球泡面积，可防止内缓冲液中干扰气泡的生成使测量更加可靠。

4、电极采用优质低噪音电缆线，可使信号输出长度大于20米以上无干扰。

三、PH电极分类

1、液体pH电极

液体电极例如InPro2000系列，是一种可填充式液体电极，这种电极是pH电极发明历史上设计最经典、品质最出众、适用范围最广的一款电极，适用于多种工业过程的测量。

2、凝胶pH电极

凝胶电极是升级改良版的液体电极，譬如InPro3250系列，这种电极维护量低，而且适合在要求严格的应用中进行在线测量，它可以在经历数次CIP（原位清洗）和SIP（蒸汽消毒）后仍能长久使用。

3、固体pH电极

固体电极例如InPro4260系列，DXK系列电极、InPro4010、InPro4501和InPro4550，这类电极较普遍用于化工行业，采用了新式固体聚合物参比电解质，进行准确pH测量的同时使用寿命长，即使在最恶劣的工业环境下也可保持良好性能。

四、pH电极的工作原理

PH测量属于原电池系统，它的作用是使化学能转换成电能，此电池的端电压被称为电极电位；此电位由两个半电池构成，其中一个称为测量电极，另一个称为参比电极；此电位遵循能斯特方程：

对于氧化还原体系：

ph电极的工作原理（PH电极的特点和分类及用途）

对于金属电极，还原态是纯金属，其活度是常数，定为1，则上式可写作：

ph电极的工作原理（PH电极的特点和分类及用途）

式中：E—电极电位

E0—电极的标准电压

R—气体常数（8.31439焦耳/摩尔和℃）

T—开氏绝对温度（例：20℃=273+293开尔文）

F—法拉弟常数（96493库化/当量）

n—被测离子的化合价（银=1，氢=1）

aMe—离子的活度

对于PH电极。它是一支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃管。管内充填有含饱和AgCl的3mol/lkcl缓冲溶液，pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统，如第二电极，导出。

其他回答

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通常有两种方法测量水相溶液中的pH值，比色法(pH试纸和比色皿)和电位法。电位法是能够实现连续在线测量和过程监控的唯一方法，而且电位法可获得精确且结果可重复的pH值，pH电极测量的核心理论是能斯特方程。

PH测量属于原电池系统，它的作用是使化学能转换成电能，此电池的端电压被称为电极电位；此电位由两个半电池构成，其中一个称为测量电极，另一个称为参比电极。

随着温度的上升，电位值将随之增大。对于每1℃的温度变大，将引起电位0.2mv/perpH变化。用pH值来表示，则每1℃第1pH变0.0033pH值。

这也就是说：对于20~30℃之间和7pH左右的测量来讲，不需要对温度变化进行补偿；而对于温度＞30℃或＜20℃和pH值＞8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。