实验室安全——酸度计的原理和使用

[2021/5/7]

不同类型的酸度计都由测量电极、参比电极和精密电位计三部分组成。两个电极插入待测溶液组成电池，参比电极作为标准电极提供标准电极电位，测量电极(指示电极)的电极电位随H+的活度而改变。因此，当溶液中的H+活度变化时，电动势就会发生相应变化。

水溶液酸度的测量一般用玻璃电极作为测量电极，甘汞电极或银－氯化银电极作为参比电极。测定溶液的pH值时，将玻璃电极和参比电极(饱和甘汞电极)同时浸入待测溶液中组成电池，由于电极不对称电位的存在，用玻璃电极测定溶液的pH值时一般采用比较法测定，通常是使用一个已知pH值的标准缓冲溶液进行定位，即用酸度计测定其电动势E，由上式求常数E－，然后就可据待测溶液的E值，换算该溶液的pH值。酸度计已将电动势E用pH值表示，因此可在酸度计上直接读取溶液的pH值。实际测定时先测一个已知pH值的标准缓冲溶液得到一读数，然后测未知溶液得到另一读数，两读数之差就是两种溶液pH值之差。
因为玻璃电极易碎，目前的酸度计多采用pH复合电极。pH复合电极是由玻璃电极(测量电极)和银－氯化银电极(参比电极)组合在一起的塑壳可充式电极。玻璃电极头部球泡由特殊的玻璃薄膜制成。它仅对H+有敏感作用，当它浸入被测溶液内，被测溶液中H+与电极球泡表面水化层中H+进行离子交换，形成一电位，球泡内层也同时有电位存在，因此球泡内外产生一电位差(膜电位)，此电位差随外层被测溶液中H+活度的变化而改变。由于电极内部的溶液H+活度不变，所以只要测出此电位差就可知被测溶液的pH值。

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