甲电位器是用于测量一个工作和参比电极之间的电势差的装置中,当两者都浸渍在其中,期望以确定其酸度或碱度,表达该pH值的溶液。
以这种方式,电位计是指通过使用电位计和上述两个电极来确定溶液中物质中H +离子浓度的分析方法。
在参比电极的情况下,与工作电极不同,参比电极具有已知,恒定和稳定的电位。在最后一个电极中产生的电势与溶液中发现的H +离子浓度成正比。
该电势还受测量温度的影响。
这是为了什么
许多工业过程(例如药品生产,食品加工和水净化)对pH值的变化高度敏感。因此,正确测量非常重要。
如前所述,pH是用于通过分析溶液中H +离子的浓度来测量水相中溶液的酸度或碱度的参数。然后,通过以下公式计算pH值:
pH = -log
因此,电位计用于测量溶液中物质的pH值。
当电位计连接到浸入待分析溶液中的两个电极时,它将检测工作电极和参比电极之间的电势差,放大该信号并将其转换为使用上述方程式的pH值。
它是如何工作的?
电位计的操作基于电化学电池的机理,其中H +离子参与电池的化学反应,以确定溶液中这些离子的浓度,并以此方式获得其pH值。
当要通过电位计测量溶液的pH值时,可以使用电位计和电极。第一个是确定pH的设备,第二个是基于参比电极和对分析物敏感的测量电极的组合。
从这个意义上说,形成一个电路,电流通过该电路在电极和溶液之间流动,当电极和溶液浸入上述溶液中时,它们在其中执行电池的功能。
这样,设计电位器是为了在pH等于7时产生等于零的电压(以毫伏为单位)。即中立。
同样,当电位值增加时(正数)表示pH值较低,当观察到降低时-即向负数增加-我们说的是较高的值。 pH值
电极
测量(或工作)电极由一种装置组成,在该装置中进行所研究的反应(氧化或还原)。
尽管类型很多,但通常是玻璃,由非常薄的玻璃膜组成,该玻璃膜对所在环境的H +离子具有渗透性。
通过将其置于pH值不同于池中溶液的溶液中,会在膜的两个表面之间产生电势差,并且可以通过参比电极记录该电势差。
另一方面,参比电极是具有稳定的电位特性和已知值的装置,其通常用作电化学电池中的阳极。
此类电极的一个示例是由银线制成的电极,该银线涂有氯化银并浸入稀盐酸溶液中,或者甘汞饱和参比电极,如图所示。在下图中。
因此,尽管仅工作电极的电势取决于离子种类的浓度,但电位计仍可确定电极之间产生的电势差。
校准电位器
电位计的校准必须通过已知的缓冲溶液(也称为缓冲溶液或缓冲溶液)进行,该缓冲溶液由pH值几乎不变的系统组成,其中包含弱物质及其结合物。
每种缓冲溶液都有特定的pH值,可以是酸性(pH <7),碱性(pH> 7)或中性(pH = 7),可以标准化购买或在实验室使用认证的试剂制备。通过使用已建立和验证的程序。
当电位计在一个较宽的范围内测量pH值时,必须知道分析物的pH值是大于还是小于7才能进行正确的校准。
因此,对于预期pH值为碱性的样品,应使用pH等于7的缓冲溶液和另一个pH较高的缓冲溶液进行校准(通常使用pH值为十)。
另一方面,对于具有预期酸性pH值的样品,将其用pH等于7的缓冲溶液和另一个pH较低的缓冲溶液进行校准(通常使用pH值为4)。
最后,必须在每次使用之前和之后重新校准该测量仪器,并记录其结果,包括进行测量的日期和时间以及用于控制它的缓冲溶液的特性。
参考文献
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