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PH计是用于测量溶液酸碱度的仪器,广泛应用于实验室、工业、农业等领域。其构造和工作原理主要如下。
构造
PH计的构造主要包括传感器和测量仪表两部分,传感器部分包含玻璃电极和甘汞电极等,这些电极对氢离子有响应,玻璃电极是PH计的关键部分,其关键材料是玻璃膜,这是一种特殊的玻璃泡,内部含有特殊的敏感液体,甘汞电极则作为参比电极,用于稳定测量电压,测量仪表部分则负责显示和记录测量结果。
工作原理
PH计的工作原理基于原电池的产生和氢离子浓度的对数关系,当玻璃电极与待测溶液接触时,会产生电位差,这个电位差与待测溶液的氢离子浓度相关,通过测量这个电位差,并利用已知的PH缓冲溶液进行校准,可以计算出待测溶液的PH值,当玻璃电极浸入待测溶液时,由于敏感膜产生的氢离子会与待测溶液中的氢离子相互交换,使得敏感膜表面形成一定的电位,这个电位与待测溶液的氢离子浓度存在对数关系,即能斯特方程,通过测量这个电位,就可以计算出待测溶液的PH值,甘汞电极则在此过程中起到稳定参比电位的作用,测量仪表部分会将传感器传输的电信号转换为PH值,并进行显示和记录。
PH计通过特定的电极和测量仪表,基于原电池的产生和氢离子浓度的对数关系,实现对溶液酸碱度的测量,其构造和工作原理使得其能够准确、快速地测量各种溶液的PH值,为实验室、工业、农业等领域提供重要的数据支持。