pH是表示水溶液性质的单位之一,用氢离子浓度的指标来表示。事实证明,在恒定温度的水中,氢离子(H+)和氢氧根离子(OH-)浓度的乘积具有恒定值,即氢离子浓度和氢氧根离子浓度成反比。 将氢离子浓度和氢氧根离子浓度均为1.0×10 -7 mol/L的状态称为中性。但由于小数点后的数字太多,不太实用,所以将“pH”定义为以常用对数表示的氢离子浓度的倒数,如下所示。
由此,在中性情况下,氢离子浓度为10 -7 mol/L,[H+] = 10 -7 ,因此pH = 7。
如果氢离子浓度高于此,则称为酸性,如果低于此,则称为碱性。当氢离子浓度为10 -1 mol/L时,[H+]=10 -1,因此pH=1,呈酸性;当氢离子浓度为10 -13 mol/L时,[H+] = 10 -13,因此 pH = 13 时呈碱性。
离子敏感场效应晶体管(Ion Sensitive Field Effect Transistor)的缩写,测量原理与玻璃电极法相同,但响应部分不使用导电玻璃膜,而是使用半导体元件或绝缘膜,具有结构。
与玻璃电极相比,它们由树脂制成,因此损坏的风险较小,但由于 ISFET 必须使用粘合剂安装,因此在恶劣的测量环境下它们的使用寿命通常较短。
pH 计的购买价格比玻璃电极类型相对较低。
金属电极法包括氢电极法、醌氢电极法、锑电极法。
氢电极法测量通过将氢电极浸入测量液体中而产生的电势,氢电极是通过将纯氢气吸附在铂电极上而制成的。虽然它是标准的pH测量方法,但由于处理氢气不方便且容易受到强氧化性和还原性物质的影响,因此不太实用。
醌氢醌电极法是根据醌氢醌电极和参比电极之间的电位差来测定pH的方法,醌氢醌电极是浸没在添加了醌氢醌并充分搅拌的样品溶液中的铂电极。虽然这是一种简单的测量方法,但并不经常使用,因为它只能在 pH 值低于 8 时进行测量。
锑电极法是将抛光良好的锑棒与参比电极一起浸入测量溶液中,根据两者之间的电位差测定pH值的方法。该测量方法着眼于以下事实:通过溶解锑棒表面的氧化物而形成的氢氧化锑的电离平衡根据测量溶液的pH值而不同。重复性差,如指示值随电极抛光方式的不同而变化,并且可能因金属离子的影响而产生误差,因此主要用于测量不能使用玻璃电极的含氟溶液以及精度要求不高,就用了。
因pH值变化而变色的颜料称为pH指示剂(酸碱指示剂),目前已开发出多种指示剂。将这些指示剂浸入纸中的试纸称为pH试纸。
另一种简单检查物质是否呈酸性、中性或碱性的方法是使用石蕊试纸,但它不是很敏感,目前很少使用。
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