Методы и средства измерений, испытаний и контроля. Никитин В.А - 303 стр.

позволяет характеризовать любые растворы: кислые, нейтральные, щелочные.
В качестве численной характеристики используют водородный показатель рН;
pH==-lg аН+ .
       Диапазон изменения рН водных растворов обычно составляет 0 - 14 ед.
Наиболее точный и универсальный метод измерения рН основан на
определении потенциалов различных электродов, помещаемых в исследуемый
раствор. Следовательно, гальванические преобразователи, являющиеся
датчиками рН-метров, в качестве естественной входной величины имеют
концентрацию водородных ионов, выражаемую в единицах рН, а в качестве
выходной величины - разность потенциалов электродов. Гальванический
преобразователь состоит из двух полуэлементов: измерительного электрода,
помещенного в исследуемый раствор, и вспомогательного полуэлемента,
электродный потенциал которого должен оставаться постоянным.
       На рисунке 16.16 показан гальванический преобразователь, состоящий
из двух водородных полуэлементов. Водородный электрод можно создать,
воспользовавшись свойством водорода адсорбироваться на поверхности
платины, иридия или палладия. Обычно водородным электродом служит
покрытый платиновой чернью платиновый электрод, к которому непрерывно
подводится газообразный водород. Потенциал такого электрода зависит от
концентрации водородных ионов в растворе. Один из водородных электродов
(измерительный) помещается в исследуемый раствор 1, который при помощи
электролитического ключа 2 соединяется с нормальным водородным
полуэлементом (вспомогательным) 3, содержащим электролит с активностью
водородных ионов а(Н+)2=1 моль/л. ЭДС между электродами вычисляется по
формуле (16.11) и равна

                                           (                 )
                          E = (RT F ) ln a (H + )1 a (OH − )2 ,      (16.11)

      где R=8,3144 Дж/(мольּК) - универсальная газовая постоянная;
          Т- абсолютная температура;
         F ==9,6485ּ104 Кл/моль - постоянная Фарадея.
      С учетом того, что ln a (H + )1 = -рН, получим (16.12)

                            E=-2,302ּRּTּpH/F,                       (16.12)

      Таким    образом,   ЭДС      между    водородными     электродами
пропорциональна значению рН. Для температуры 18 °С ЭДС равна

                                  E = -0,058pH

      Водородный электрод обеспечивает наиболее высокую точность из-
мерения рН, однако его недостатком является необходимость непрерывной
подачи газообразного водорода. Поэтому в промышленных измерениях в