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[電化/生化] 關于酸度計等電位的請教

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1#
劉彥剛 發表于 2010-4-29 16:54:43 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式

在上海精科pHSJ-3F型酸度計說明書上看到:“測量一般水溶液的pH測量選用等電位點pH7.00;測量純水和超純水溶液的pH測量選用等電位點pH12.00;測量含有氨水溶液的pH測量選用等電位點pH17.00。”

這與我原有對等電位點的認識相矛盾!我原以為對于特定的離子,不同溫度下測得E=fpX)曲線的交點就是等電位點,它只與離子種類有關。如pH等電位點為pH7.00、pNa等電位點為pNa2.00。而現在說對于H+離子活度的負對數值的等電位還可以選用,不能理解!甚至懷疑是否錯了!

懇請高手指教,為什么會是這樣!

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 樓主| 劉彥剛 發表于 2010-5-3 10:42:06 | 只看該作者
本帖最后由 劉彥剛 于 2010-5-3 10:45 編輯

回復 7# ofooo


   

雖然根據輸入電流計算公式:I=ΔpH*k/R*10-3(其中ΔE=ΔpH*k),這個公式與輸入阻抗計算方法沒什么區別,所以我也看不出兩者本質的區別和意義,最多是檢定步驟上有所不同?!?/font>



    但是兩者生成的原因不同,或者說本質不同。酸度計規程中“輸入電流”是指:當電計輸入為零時,由于其輸入端元件的失調生成的電流,在串入高阻上生成的壓降(即電壓),是先有電流,后有電壓,再換算成電流;而電工電子學中的輸入電流,在我們酸度計檢定的原理圖中是指:當在電計的輸入端施加電壓時,由于該電壓導致的流經電計的電流,該電流等于該電壓除以電計的輸入阻抗,對于該輸入電流是是先有電壓,后有電流,如果沒有外施的電壓就沒有該電流。而酸度計規程中的“輸入電流”就不同,即使沒有外施的電壓,僅僅是在電計的輸入端串接一個高阻,該電流就出現了。

“但是對于檢定輸入阻抗時,輸入阻抗后先調定位,再輸入pH+6的意義何在,我不太理解,不知道您是怎么想的?”
   
之所以“輸入阻抗后先調定位,再輸入pH6”,就是要在串入高阻后,還沒有施加電壓之前(即沒有輸入pH6之前),先將零輸入電流”在串入高阻上產生的壓降消除掉(即定位為pH7.00),之后再加電壓(即輸入pH+6),才能真正反映出電計輸入阻抗的大小。

是的“如果在輸入阻抗后,分別在定位和調斜率”,就反映不出電計輸入阻抗的大小,而誤認為電計的輸入阻抗無窮大。

而你說的“我覺得此時阻抗對測量的影響就可以抵消了,因為我認為酸度計的實際測量過程是:ΔpH=ΔE*(pH2-pH1)/(ΔE2-ΔE1),其中pH2和pH1為校準的量標準溶液點,如果此時有阻抗,則電計實際分壓為ΔE=ΔE總*r/(r+R),這在計算ΔpH時,上下式可抵消,即只要校準是在阻抗條件下進行的,則測量也能得到準確值?!?/font>
很是值得思考,當然我們可以肯定的是:當被測的溶液正好等于標準溶液的pH值,則電計輸入阻抗的大小完全不影響測量的結果,當被測的溶液不正好等于標準溶液的pH
值,好象還是有影響吧?
   

作為電子測量儀器(我們這里的電計),人們都希望它輸入阻抗高,這樣才能對其信號源(由電極與被測溶液構成的電池)影響小。如果說因我們上述的推理可以證明:規程中的輸入阻抗的檢測沒有意義,還是不好說。您能接受嗎?

當然我對規程也有一些不同的看法,這也是我寫上述該文的原因。但這樣的文章,出自我這樣的小人物之手,自然是難登大雅之堂,注定是要被退稿,而只能是在《計量與測試技術》發表。

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3#
 樓主| 劉彥剛 發表于 2010-5-2 09:41:01 | 只看該作者
Ofooo:
你好!我也從網上找到了一資料(見附件),真的是正如你所說,等電位隨不同種類的電汲而不同,看來上海精科的PHSJ-3F說明書,只是說得精煉了些。言下之意:測量一般水溶液的pH,應選擇測量選用65-1型玻璃電極,其等電位點pH7.00;測量純水和超純水溶液的pH,應選用不同的對應電極,其等電位點為pH12.00;測量含有氨水溶液的pH,則應另一不同的對應電極,其等電位點為pH17.00。

附件:玻璃電極的輸出電動勢與pH和溫度有關.從圖4可知測量元件電動勢不僅隨pH值變化而變化,并與溫度有關。通過計算,溫度每改變1℃時,電動勢E要改變0.2mV,溫度升高電動勢增大,溫度下降時則減小。電動勢和pH關系的直線斜率 與溫度亦有關,但這些直線均相交于O點,稱為等電位點或固定電動勢點,這一點隨不同種類的電汲而不同。65-1型玻璃電極的等電位點在pH=7±1處,65-A型復合電極的等電位點在pH=2±1處,由于等電位點與零電位相近,所以,上述兩種電極的零電位分別也為7±1 pH和2±1 pH處。 來源:東海儀表網

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4#
ofooo 發表于 2010-5-2 13:46:00 | 只看該作者
本帖最后由 ofooo 于 2010-5-2 13:52 編輯

回復 2# 劉彥剛
根據pH計的原理
E=Eo+(RT/F)pH
零電位點的不同是由于參考電位Eo不同引起的,而不論什么電極其斜率應該都是相同為RT/F
但是目前我還接觸過你說的另外幾種電極,所以也不知道它們那么設計的意義何在。
還有,你說的酸度計輸入電流的誤差意義我不太清楚,能否解釋一下,畢竟沒怎么接觸過電學儀器,對這些術語和意義不是很理解,網上也沒搜索到滿意的答復
5#
 樓主| 劉彥剛 發表于 2010-5-2 16:57:03 | 只看該作者
圖1 檢定原理圖.rar (3.21 KB, 下載次數: 73) 好的,我將我的關于酸度計術語一文貼于此,請你指導一下,應該能對酸度計中的“輸入電流”有些了解。 酸度計規程中術語的探討.rar (19.91 KB, 下載次數: 87)
6#
ofooo 發表于 2010-5-2 23:34:54 | 只看該作者
回復 4# 劉彥剛

sorry,可能我比較笨,看了以后還是沒有明白輸入電流的檢定意義和輸入阻抗有什么差別,能否用更通俗的例子解釋一下?
7#
 樓主| 劉彥剛 發表于 2010-5-3 08:11:49 | 只看該作者
本帖最后由 劉彥剛 于 2010-5-3 08:14 編輯

回復 5# ofooo


   

Ofooo

你好!

要說對不起的是我,因為我沒有注意到文中并沒有說:輸入電流的檢定意義和輸入阻抗有什么差別。只是說了酸度計規程中“輸入電流”是指:“當電計輸入為零時,由于其輸入端元件的失調電流在串入高阻上的壓降,并換算成電流。我們要求該性能指標的目的:希望零輸入時的失調電流盡可能小,使得當電計在接有電極時,上述失調電流在電極上形成的壓降盡可能小?!辈⒅赋觯骸案鶕鲜龇治?,我們認為電計在零輸入時的失調電流,稱之為電計零輸入電流更貼切些?!?/font>

而電工電子學中的輸入電流,在我們酸度計檢定的原理圖中是指:當在電計的輸入端施加電壓時,由于該電壓導致的流經電計的電流,該電流等于該電壓除以電計的輸入阻抗??梢姶恕拜斎腚娏鳌迸c“電計的輸入阻抗”之間存在函數關系:輸入電流小即說明輸入阻抗高,輸入電流大即說明輸入阻抗低。對于該“輸入電流”,如果檢了“輸入電流”,又檢“輸入阻抗”,自然是無意義的重復。而酸度計規程中的“輸入電流”(我建議稱“零輸入電流”的)與“電計的輸入阻抗”沒有函數關系,所以規程規定:檢了“輸入電流”(我建議稱“零輸入電流”的),還要檢“電計的輸入阻抗”(當然規程是用“輸入阻抗引起的示值誤差”來體現)。 圖1 檢定原理圖.rar (4.09 KB, 下載次數: 20)

8#
ofooo 發表于 2010-5-3 08:33:54 | 只看該作者
回復 6# 劉彥剛


  根據輸入電流計算公式:I=ΔpH*k/R*10-3


ΔE=ΔpH*k


這個公式與輸入阻抗計算方法沒什么區別,所以我也看不出兩者本質的區別和意義


最多是檢定步驟上有所不同。但是對于檢定輸入阻抗時,輸入阻抗后先調定位,再輸入pH+6的意義何在,我不太理解,不知道您是怎么想的?


如果在輸入阻抗后,分別在定位和調斜率,我覺得此時阻抗對測量的影響就可以抵消了,因為我認為酸度計的實際測量過程是:ΔpH=ΔE*(pH2-pH1)/(ΔE2-ΔE1)


其中pH2和pH1為校準的量標準溶液點,如果此時有阻抗,則電計實際分壓為ΔE=ΔE總*r/(r+R),這在計算ΔpH時,上下式可抵消,即只要校準是在阻抗條件下進行的,則測量也能得到準確值


您意見如何?
9#
ofooo 發表于 2010-5-3 19:37:16 | 只看該作者
回復 8# 劉彥剛


    這次終于明白了輸入電流的意義,謝謝!記得沒錯的話,在電計部分的電路圖除了有一內在r外,還有一個電容器

    當初沒弄明白電容器的意義,現在有點明白了。是不是在零電壓時,輸入阻抗時,引起電容器上電荷轉移產生電流?就如您說的,電流和電壓存在誰先產生的問題。
10#
 樓主| 劉彥剛 發表于 2010-5-4 05:57:47 | 只看該作者
回復 9# ofooo


    是哦!如果真的只有純電阻的話,就不能稱為阻抗了!
11#
pdegui 發表于 2012-5-25 15:39:27 | 只看該作者
把附件下來看看
12#
plge 發表于 2014-8-13 11:09:36 | 只看該作者
回復 1# 劉彥剛


    測量純水,考慮對純水溶液的溫度系數進行補償。
13#
二月雪 發表于 2015-4-30 11:24:01 | 只看該作者
請問樓上的老師,酸度計檢定中高阻不合格,那在客戶實際使用時有何影響?
14#
阡陌 發表于 2019-2-2 08:37:23 | 只看該作者

大神啊,理解的很深奧,學習了
15#
Mosquito-plus 發表于 2019-9-18 23:13:04 | 只看該作者
感謝各位大神的指導
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