PH儀的溫度補(bǔ)償原理及作用說明

　　在PH儀計(jì)量檢定和使用中，會(huì)發(fā)現(xiàn)PH值測(cè)量不準(zhǔn)確的原因主要是未能正確使用溫度補(bǔ)償器造成的。對(duì)于PH儀來說，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(shí)的PH值是非常困難的，也沒有必要。所以PH儀的溫度補(bǔ)償器是將其電極在標(biāo)定溫度下得到的轉(zhuǎn)換系數(shù)按能斯特公式換算到當(dāng)前溫度下的轉(zhuǎn)換系數(shù)，從而得到當(dāng)前溫度下的PH值。其中PH儀是用電位相對(duì)測(cè)量法來測(cè)定溶液PH值的，其理論依據(jù)來自于能斯特方程式：
 

　　E=E0+(2.30259RT/F)1gH+T  ①
 

　　其中：
 

　　E-電池電動(dòng)勢(shì)；
 

　　E0-標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)；
 

　　R-氣體常數(shù)；
 

　　F-法拉第常數(shù)；
 

　　T-溫標(biāo)。
 

　　①式可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為②式，如下：
 

　　△E=(-2.30259RT/F)△pH   ②
 

　　其中：
 

　　△E為電池電動(dòng)勢(shì)的變化量，-般令k=2.3026RT/F，稱之為轉(zhuǎn)換系數(shù)。
 

　　把②式進(jìn)-步轉(zhuǎn)換為③式，如下：
 

　　K=-2.30259RT/F=△E/△pH  ③
 

　　通過對(duì)一臺(tái)PH儀在25℃條件下使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液校準(zhǔn)后，對(duì)同一溶液在不同溫度下的pH值進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)，可看出溫度補(bǔ)償器固定在25℃條件下時(shí)(不啟動(dòng)PH儀的溫度補(bǔ)償器時(shí))，測(cè)量溶液的mv值是不隨著溫度變化而變化的，測(cè)得的pH值也永遠(yuǎn)是標(biāo)定溫度下的pH值；當(dāng)PH儀啟動(dòng)溫度補(bǔ)償器時(shí)，測(cè)量溶液的mv值同樣是不隨著溫度變化而變化的，但是測(cè)得的PH值是隨溫度的改變而變化的。根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(cè)溶液與標(biāo)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(shí)際發(fā)生變化的是每mV值變化量對(duì)應(yīng)的pH值的變化量，通過公式③可以發(fā)現(xiàn)這就使得K值發(fā)生了變化，所以PH儀通過溫度補(bǔ)償調(diào)整轉(zhuǎn)換系數(shù)K來抵消溫度變化引起的電動(dòng)勢(shì)差的變化。因此，為了適應(yīng)各種溫度狀態(tài)下PH值的測(cè)量，PH儀中均設(shè)有溫度補(bǔ)償裝置。