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PH計原理級別準(zhǔn)度

原理

“pH"中的“p"來自德語Potenz，意思是濃度，H（hydrogenion）代表氫離子，用來量度物質(zhì)中氫離子的活性。這活性直接關(guān)系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學(xué)上是中性的，但不是沒有離子，即使化學(xué)純水也有微量被離解：嚴(yán)格地講，在與水分子水合作用以前，氫核不是以自由態(tài)存在。

2H?O≒H?O? + OH?，由于水合氫離子（H3O+）的濃度是與氫離子（H+）濃度等同看待，上式可以簡化成下述常用的形式：

H?O≒H? + OH?

此處正的氫離子，人們在化學(xué)中表示為“H+離子"或“氫核"。水合氫核表示為“水合氫離子"。負(fù)的氫氧根離子稱為“氫氧化物離子"。

利用質(zhì)量作用定律，對于純水的離解可以找到平衡常數(shù)加以表示：

K=H3O+×OH-————H2O

由于水只有少量被離解，因此水的質(zhì)量摩爾濃度實際為常數(shù)，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。

KW=K×H2O KW= [H3O+]·[OH-]=10－7·10－7=10－14mol/L(25℃)

也就是說對于升純水在25℃時存在10－7摩爾H3O+離子和10－7摩爾OHˉ離子。

在中性溶液中，氫離子H+和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10－7mol/L。如：

假如有過量的氫離子H+，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H+游離的物質(zhì)。同樣，如果使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出H+值就足以表示溶液的特性，呈酸性還是堿性，為了免于用此分子濃度負(fù)冪數(shù)行運算，生物學(xué)家澤倫森（Soernsen）在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對數(shù)代替，并定義為“pH值"。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對數(shù)負(fù)值。即pH=-lg[H+]。

級別準(zhǔn)度

酸度計的級別和儀器的準(zhǔn)確度是不同的兩個概念，儀器級別與其準(zhǔn)確度并不*致。酸度計的級別是按其示器(簡稱電計)的分度值(分辨率或小顯示值)表示的，例如：分度為0.1pH的儀器稱為0.1級儀器;小顯示值為0.001pH的儀器稱為0.001級儀器，等等。而儀器的準(zhǔn)確度是電計與電配套測試標(biāo)準(zhǔn)溶液的綜合誤差，它不僅與電計有關(guān)，而且與玻璃電和參比電更有關(guān)。從實際使用要求出發(fā)，電計的分度值為0.1～0.001pH，如果有要的話，依當(dāng)前的科水平，*可以制作出更密的電計。但是，由于結(jié)構(gòu)和制等方面的原因，常用電的性能還不能達到*理想的程度。

玻璃電的重復(fù)性誤差和參比電的溶液接界電勢穩(wěn)定性都不優(yōu)于0.01pH。因此，電計的分辨率再，儀器測試準(zhǔn)確度都難優(yōu)于0.01pH。但是，選擇分辨率的儀器可以大限度地克服或消除電計對測試誤差的影響。由于要使電計達到滿意的度已不成問題，所以都在儀器的智能化，人性化，可靠性，操作簡便以及性價比等方面不斷新和提。酸度計的級別與其測試準(zhǔn)確度的關(guān)系在酸度計家計量檢定規(guī)程(JJG119-84)中規(guī)定如下：

pH酸度計儀器的級別0.2級、0.1級、0.01級、0.001級

分度值或小顯示值(pH)0.2、0.1、0.01、0.001

電計示值誤差(pH)±0.1、、±0.01、±0.01、±0.002

配套測試示值總誤差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.01