酸度計和電導率儀溫度補償器的原理和作用

酸度計和電導率儀是廣泛應用于科學實驗、環(huán)境監(jiān)測和生產環(huán)節(jié)的一種常用科學分析儀器。酸度計和電導率儀的使用和檢定都離不開各自使用的溶液，而溶液的pH值和電導率都與溫度密切相關，當溫度發(fā)生變化時，pH值和電導率會發(fā)生不同變化。在計量檢定過程中我們發(fā)現對兩種儀器溫度補償器的正確使用對測量結果有較大影響，而且部分儀器使用者，因對溫度補償器的原理和兩者之間的區(qū)別理解不正確，使用不當，造成測得數據不準確，所以正確理解溫度補償器的原理和區(qū)別是至關重要的。

一、酸度計和電導率儀溫度補償器的原理和作用

1、酸度計溫度補償器的原理和作用

在酸度計計量檢定和使用中，我們發(fā)現pH值測量不準確的原因主要是未能正確使用溫度補償器造成的。下面就介紹一下酸度計溫度補償器的原理、對pH示值的影響和產生問題的原因。對于酸度計來說，不同溶液的pH值的溫度系數差別很大， 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。所以酸度計的溫度補償器是將其電極在標定溫度下得到的轉換系數按能斯特公式換算到當前溫度下的轉換系數，從而得到當前溫度下的pH值。其中酸度計是用電位相對測量法來測定溶液pH值的，其理論依據來自于能斯特方程式：

通過對一臺PHS-3C型號酸度計在25℃條件下使用標準緩沖液校準后，對同一溶液在不同溫度下的pH值進行測量實驗，得到結果如下：

由此表可看出溫度補償器固定在25℃條件下時（即不啟動酸度計的溫度補償器時），測量溶液的mv值是不隨著溫度變化而變化的，酸度計測得的pH值也永遠是標定溫度下的pH值；當酸度計啟動溫度補償器時，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。根據實驗數據我們可以發(fā)現，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值變化量對應的pH值的變化量，通過公式（3）我們可以發(fā)現這就使得K值發(fā)生了變化，所以酸度計通過溫度補償調整轉換系數K來抵消溫度變化引起的電動勢差的變化。因此，為了適應各種溫度狀態(tài)下pH值的測量，酸度計中均設有溫度補償裝置。