电学测量技术
三、酸度计及溶液pH的测定
1、酸度计测定pH的基本原理
酸度计是用来测定溶液pH的一种仪器。常用pH玻璃电极作为H+的指示电极,饱和甘汞电极作为参比电极,浸入待测溶液中组成电池。测量溶液pH的典型电池体系如图所示。
参比电极常用的是饱和甘汞电极,它的电极电势不随溶液pH的不同而发生变化。而指示电极一般采用玻璃电极。其构造如图所示,下端是一个很薄的由特种玻璃制成的
玻璃泡,其直径为5~10mm,玻璃厚度为0.2mm,泡中装有0.1mol·dm-3HCl溶液和一个Ag-AgCl电极为内参比电极,这样组成的玻璃电极可表示为:
Ag|AgCl|HCl(0.1mol·dm-3) 玻璃膜
将此电极与饱和甘汞电极浸入待测溶液,组成如下电池:
该电池的电动势为:
则有:
式中, 分别为甘汞电极与玻璃电极的电极电势, 可称之为玻璃电极的标准电极电势。理论上,可通过一个已知pH的标准溶液为外部待测溶液来测量上述电池的电动势,利用此式求出 值。但在实际上不具体计算出此值,而是通过标准缓冲溶液对酸度计进行标定校正,然后即可直接测量。
由于玻璃电极的内阻很高,常温时可达几百兆欧,因此不能用普通的电位差计来测量电池的电动势。一般用数字电压表进行测量。
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