电化学仪表概述

1.1电化学仪表的分类

·         研究电极在水溶液中的电量变化（电位、电流、电阻）

·         这种电量变化是化学反应的过程（离子、分子）

1.2 电化学仪表的组成

标准物质 + 传感器（电极）+ 仪器 + 配件

标准物质——提供一个比较测量的计量基准

电极——将化学能转变为电信号，离子浓度转化为电能（R.I.V）

仪器——对电信号进行放大和处理，按特定的浓度单位和公式进行计算并显示

配件——提供测量稳定性的用品，如搅拌器、离子强度调节剂等等

1.3几个重要的参数和概念

标准物质 + 传感器 + 仪器 + 配件

比较测量法——电化学仪表的操作定义：用已知的标准物质对仪器进行标定，再测量样品溶液

测量精度——分为电子单元基本误差和一起的配套误差，仪器的配套误差最终是由标准物质的精度决定的

测量范围——分为电子单元的测量范围和电极的测量范围。仪器实际使用的测量范围是由电极的测量范围决定的

应用领域——是由电极决定的

0.01级pH计和0.001级pH计的精度和测量范围：

说明：1.水溶液的pH值测量范围(0~14pH)

           2.非水体系或混合溶液的pH测量范围：-20~+60pH      如乙醇溶液（-6~+15pH）;氨溶剂（-16~+49）pH

           3.非水体系或混合溶液的pH值测量，应有相应的标 准溶液和测量电极

标准溶液和水溶液

（2）电导率标准溶液

使用电导电极常数对电导率进行校准，是一个“中国特色”的错误

电导率标准溶液的配置是比较困难的

（3）离子浓度校准溶液和离子强度调节剂

测量值应在二个校准溶液之间：三信厂可提供母液并指导用户稀释使用

对不同的测量对象，使用不同的参比电极：避免化学干扰

对不同的测量对象，选用不同的离子强度调节剂

总结：对离子浓度测量要有强大的售后技术服务，三信厂有专门的测量工程师提供技术服务

主要离子电极的测量范围

备注：        MP523离子浓度计测量范围（电位）：0~14.00pX

                  基本误差（电位）：±1.0%读数值（二价）

                  配套误差：±0.02pX±1个字

三信厂主要pH电极的用途

1.4 电化学仪表的发展和现状

第一代：采用静电（）管作为输入级，指针式电表显示测量值的电化学           仪表

第二代：采用运算放大器和A/D转换集成电路，用电位器调节进行校准   的电化学仪表。典型产品：雷磁厂的PHS-3C pH计

第三代：在第二代基础上，采用软件技术进行自动校准，并将许多数据储存在芯片中的电化学仪表

第四代：将pH、离子浓度、电导率和溶解氧四个测量参数设计在同一个仪器中，通过不同的软件程序，配置不同的传感器，组成单功能、双功能或多功能的系列电化学仪表

1.5 国外电化学仪表的发展和现状

1.6 中国电化学仪表的发展和现状

·         1953年荣仁本先生 创建雷磁电化学研究室，制造了中国第一台pH计和第一支pH玻璃电极

·         1956年上海雷磁仪器厂成立，是中国最大的电化学仪器制造商。

·         1991年上海三信仪表厂成立，专业生产电化学仪表，传感器和标准溶液。

说明： 1.统计对象：便携式和台式pH计、离子计和溶解氧仪

            2.上海雷磁仪器厂的数据，根据该厂2009年8月15日网页内容统计

1.7第二代和第三代电化学仪表的主要区别

（1）使用方法的区别

         第二代电化学仪表：手动校准

         第三代电化学仪表：自动校准

 结论：第三代电化学仪表的使用大大方    便于第二代电化学仪表

（2）测量精度的区别

         第二代电化学仪表：二点校准，线性温度补偿

         第三代电化学仪表：多点校准，非线性温度补偿

结论：第三代电化学仪表的测量精度大大高于第二代电化学仪表

雷磁厂的PHS-3CpH计的校准和使用步骤

1）用温度计测试缓冲溶液的温度值（例如23℃）

2）调节pH计的“温度”键至23℃

3）查表并计算：pH6.86缓冲溶液23℃的pH值是6.87pH

4)将pH电极浸入pH6.86缓冲溶液中，调节“定位”键，使仪表显示6.87pH

5）查表并计算：pH9.18缓冲溶液23℃的pH值为9.20pH

6)将pH电极浸入pH9.18缓冲溶液中，调节“定位”键，使仪表显示9.20pH

7）用温度计测试被测溶液的温度值（例如26 ℃ ）

8）调节pH计的温度至26℃

9）将pH电极浸入被测溶液中测量并读数

三信厂的MP511pH计的校准和使用步骤

1）将电极浸入任意第一种缓冲溶液中，按“校准”键校准

2）将电极浸入第二种缓冲溶液中，按“校准”键校准

3）将电极浸入任意第三种缓冲溶液中，按“校准”键校准

4）将电极浸入被测溶液中测量并读数

备注：MP511pH计使用三复合pH电极

第二代电化学仪表和第三代电化学仪表测量精度的区别

第二代电化学仪表和第三代电化学仪表测量精度的区别

1.8第二代和第三代电化学仪表区别列表

1.9第四代电化学仪表的进步和意义