数字式离子计原理及使用方法

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1、数字式离子计原理及使用方法一、仪器简介及使用范围      数字式离子计是一种精密的二次仪表。它与各种离子选择性电极配用。精密地测量电极在溶液中产生的电池电动势。仪器可直读溶液中离子活度的负对数（pX）值。仪器亦可作精密酸度计和高输入阻抗的精密毫伏计使用。广泛适用于医疗、环保、科研、大专院校、工矿企业，是化学分析的必备的常规分析仪器。数字式离子计采用国内外先进3位半LED数码显示和大规模集成电路等技术，仪器集成度高，造型美观大方、结构简单、性能稳定、便于维护。      数字式离子计具有自动温度补偿功能，配有一支专用温度测量电极，能随时测量被测溶液的温度，插入温度电极后，仪器就能自动进

2、行温度补偿，温度调节电位器自动失效，不插入温度电极，仪器改为手动温度补偿，靠手动调节温度电位器进行温度补偿。      数字式离子计可配用各种离子选择性电极-氟、氯、溴、碘、氰根、汞、铜、铅、钠、钾、氨、硝酸根、平板玻璃pH、锥状pH、球状pH、硫、银、钙、镉、硼酸根、硬度等二、工作原理 1．工作原理：当X离子选择电极与参比电极浸入被测溶液时，X离子电极的敏感膜与溶液间即产生一定的电位，此电位和溶液中X离子的活度ax之间的关系，符合电化学理论中的能斯特方程。Ex＝E0±lgax（正、负号对应阴、阳离子）式中：Ex：由电极系统产生的电池电动势E0：电极系统的截距电位，在一定条件下，可看作

3、为一常数R：气体常数（8.314焦耳/度·摩尔）        F：法拉第常数（9.65×104库仑/摩尔）        Z：离子价数       T：溶液的绝对温度（273+t℃）        ax：X离子的活度。它与离子浓度Cx有ax＝f·Cx的关系。f一般称为活度系数，它是溶液的总离子强度的函数，在溶液中总离子强度不变的情况下，它是一个常数。  在酸度测量中pH＝-lgaH，在一般的离子活度测量中pX＝-lgax，比如溶液的氯度pCl=-lgaCl，钠度pNa＝-lgaNa等等，代入各个恒量的值。则能斯特方程可写为：  对一价离子，Ex＝E0±0.1983T·pX（正、负号对

4、应阴、阳离子）  对二价离子，Ex＝E0±0.09915T·pX（正、负号对应阴、阳离子）  上式中0.1983T和0.09915T这一项称为电极的理论斜率S0。它表示离子活度ax变化一个数量级时（即pX变化一个单位）Ex值的变化。在20℃时分别为58.16mV（一价离子）和29.08mV（二价离子）实际上只有几种电极斜率与理论值相符。大多数电极的实际斜率往往比这个值低。还有少数电极实际斜率比这个理论值稍高。而且，在不同的体系中电极的斜率也有差异。电极使用一段时间后，斜率也有变化，所以仪器中设置了电极斜率校正旋钮，能够把电极在不同体系中的斜率补偿到理论值。  当溶液中总离子强度保持不变

5、，活度系数为常数时，则方程还可进一步演变为：  Ex＝E0±0.1983lgf·Cx＝E0’±0.1983T·lgCx和Ex＝E0”±0.09915T·lgCx即Ex和lgCx有一一对应的关系。  在pX的测量中，仪器可以加一“定位”信号。把电极信号中的E0（E0或E0’、E0”）“抵消”，这时：Ex’＝Ex-E0＝±SlgCx成了简单线性关系，测出Ex后即可知pX或lgCx的大小。2．电路原理：  放大器：将电极系统对被测溶液的响应值转变成相应信号值，送到A／D转换器。A／D转换器：将模拟信号转变成数字信号，由显示器显示测量结果。斜率调节器：调节电极斜率使之符合理论斜率值。温度补偿器

6、：补偿不同温度对测量结果的影响。定位调节器：调节定位调节器抵消能斯特方程中E0。三、技术参数1．主要技术参数：（1）测量范围：mV：-1999mV～+1999mV               pH：0.00pH～14.00pH               pXⅠ/pXⅡ：-19.99pX～+19.99pX（2）最小分度值：mV：1mV                 pH：0.O1pH                 pXⅠ/pXⅡ：0.01pX（3）测量精度：mV：O.2％F·S±1个字           pH：0.O5pH±1个字               pXⅠ/pXⅡ：O.

7、O5pX±1个字（4）输入阻抗：≥1×1012Ω2．外形尺寸：240mm×160mm×95mm3．重量：1.2kg4．功耗：＜5W5．仪器可在下列环境条件下连续使用：（1）环境温度：5℃～45℃，相对湿度＜85％（2）电源：AC220V±22V，频率为50Hz±0.5Hz（3）工作台无显著震动和工作场所除地球磁场外无外强电磁场干扰。四、仪器组成  1．显示器——测量结果显示，符号在mV档极性自动切换，进行pX值测量时，符号显示与所测离子相对应，