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PH仪的温度补偿原理及作用说明

 发布时间:2020-12-17 点击量:1313
  在PH仪计量检定和使用中,会发现PH值测量不准确的原因主要是未能正确使用温度补偿器造成的。对于PH仪来说,不同溶液的PH值的温度系数差别很大,要将不同温度下的PH值折算到25℃时的PH值是非常困难的,也没有必要。所以PH仪的温度补偿器是将其电极在标定温度下得到的转换系数按能斯特公式换算到当前温度下的转换系数,从而得到当前温度下的PH值。其中PH仪是用电位相对测量法来测定溶液PH值的,其理论依据来自于能斯特方程式:
 
  E=E0+(2.30259RT/F)1gH+T  ①
 
  其中:
 
  E-电池电动势;
 
  E0-标准电动势;
 
  R-气体常数;
 
  F-法拉第常数;
 
  T-温标。
 
  ①式可进一步简化为②式,如下:
 
  △E=(-2.30259RT/F)△pH   ②
 
  其中:
 
  △E为电池电动势的变化量,-般令k=2.3026RT/F,称之为转换系数。
 
  把②式进-步转换为③式,如下:
 
  K=-2.30259RT/F=△E/△pH  ③
 
  通过对一台PH仪在25℃条件下使用标准缓冲液校准后,对同一溶液在不同温度下的pH值进行测量实验,可看出温度补偿器固定在25℃条件下时(不启动PH仪的温度补偿器时),测量溶液的mv值是不随着温度变化而变化的,测得的pH值也永远是标定温度下的pH值;当PH仪启动温度补偿器时,测量溶液的mv值同样是不随着温度变化而变化的,但是测得的PH值是随温度的改变而变化的。根据实验数据我们可以发现,随着溶液温度的改变,由于溶液的mV值是不随温度的变化而变化的,所以被测溶液与标定溶液间的电位差也是不发生变化的,随着温度的变化实际发生变化的是每mV值变化量对应的pH值的变化量,通过公式③可以发现这就使得K值发生了变化,所以PH仪通过温度补偿调整转换系数K来抵消温度变化引起的电动势差的变化。因此,为了适应各种温度状态下PH值的测量,PH仪中均设有温度补偿装置。

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