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酸度計和電導率儀溫度補償器的原理和作用

時間:2021/11/15閱讀:2385
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酸度計和電導率儀是廣泛應用于科學實驗、環(huán)境監(jiān)測和生產(chǎn)環(huán)節(jié)的一種常用科學分析儀器。酸度計和電導率儀的使用和檢定都離不開各自使用的溶液,而溶液的pH值和電導率都與溫度密切相關,當溫度發(fā)生變化時,pH值和電導率會發(fā)生不同變化。在計量檢定過程中我們發(fā)現(xiàn)對兩種儀器溫度補償器的正確使用對測量結(jié)果有較大影響,而且部分儀器使用者,因?qū)囟妊a償器的原理和兩者之間的區(qū)別理解不正確,使用不當,造成測得數(shù)據(jù)不準確,所以正確理解溫度補償器的原理和區(qū)別是至關重要的。

電導率儀

一、酸度計和電導率儀溫度補償器的原理和作用

1、酸度計溫度補償器的原理和作用

在酸度計計量檢定和使用中,我們發(fā)現(xiàn)pH值測量不準確的原因主要是未能正確使用溫度補償器造成的。下面就介紹一下酸度計溫度補償器的原理、對pH示值的影響和產(chǎn)生問題的原因。對于酸度計來說,不同溶液的pH值的溫度系數(shù)差別很大, 要將不同溫度下的pH值折算到25℃時的pH值是非常困難的, 也沒有必要。所以酸度計的溫度補償器是將其電極在標定溫度下得到的轉(zhuǎn)換系數(shù)按能斯特公式換算到當前溫度下的轉(zhuǎn)換系數(shù),從而得到當前溫度下的pH值。其中酸度計是用電位相對測量法來測定溶液pH值的,其理論依據(jù)來自于能斯特方程式:

通過對一臺PHS-3C型號酸度計在25℃條件下使用標準緩沖液校準后,對同一溶液在不同溫度下的pH值進行測量實驗,得到結(jié)果如下:

由此表可看出溫度補償器固定在25℃條件下時(即不啟動酸度計的溫度補償器時),測量溶液的mv值是不隨著溫度變化而變化的,酸度計測得的pH值也永遠是標定溫度下的pH值;當酸度計啟動溫度補償器時,測量溶液的mv值同樣是不隨著溫度變化而變化的,但是測得的pH值是隨溫度的改變而變化的。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)我們可以發(fā)現(xiàn),隨著溶液溫度的改變,由于溶液的mV值是不隨溫度的變化而變化的,所以被測溶液與標定溶液間的電位差也是不發(fā)生變化的,隨著溫度的變化實際發(fā)生變化的是每mV值變化量對應的pH值的變化量,通過公式(3)我們可以發(fā)現(xiàn)這就使得K值發(fā)生了變化,所以酸度計通過溫度補償調(diào)整轉(zhuǎn)換系數(shù)K來抵消溫度變化引起的電動勢差的變化。因此,為了適應各種溫度狀態(tài)下pH值的測量,酸度計中均設有溫度補償裝置。


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