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PH儀的溫度補償原理及作用說明
在PH儀計量檢定和使用中，會發(fā)現(xiàn)PH值測量不準(zhǔn)確的原因主要是未能正確使用溫度補償器造成的。對于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℃時的PH值是非常困難的，也沒有必要。所以PH儀的溫度補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：
E=E0+(2.30259RT/F)1gH+T ①
其中：
E-電池電動勢；
E0-標(biāo)準(zhǔn)電動勢；
R-氣體常數(shù)；
F-法拉第常數(shù)；
T-溫標(biāo)。
?、偈娇蛇M(jìn)一步簡化為②式，如下：
△E=(-2.30259RT/F)△pH ②
其中：
△E為電池電動勢的變化量，-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
通過對一臺PH儀在25℃條件下使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液校準(zhǔn)后，對同一溶液在不同溫度下的pH值進(jìn)行測量實驗，可看出溫度補償器固定在25℃條件下時(不啟動PH儀的溫度補償器時)，測量溶液的mv值是不隨著溫度變化而變化的，測得的pH值也永遠(yuǎn)是標(biāo)定溫度下的pH值；當(dāng)PH儀啟動溫度補償器時，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(biāo)定溶液間的電位差也是不發(fā)生變化的，隨著溫度的變化實際發(fā)生變化的是每mV值變化量對應(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(yīng)各種溫度狀態(tài)下PH值的測量，PH儀中均設(shè)有溫度補償裝置。