一种通用的溶液PH值25度折算方法与流程

本发明涉及电化学仪器技术领域，尤其涉及一种通用的溶液ph值的温度补偿方法。

背景技术：

溶液ph值是人们生活、生产过程、环境监测中非常重要的参数，我们经常需要测量各种水和溶液的ph值，测量ph值通常采用玻璃电极和参比电极组成测量池，由ph计测量两个电极之间的电位差et

et＝e0+kt*pht

pht＝(et-e0)/kt

式中：et为温度t度下测量的电极电位

e0为溶液ph值为7时的电极电位

kt为测量温度下的电极的斜率(转换系数)

pht为溶液中氢离子活度的负对数

上式中的et是测量温度下的电极电位，仪器根据et得到的ph值是测量温度下的ph值(pht)，但是，溶液的ph值是随着温度而变化的，如果要对不同温度下测量的溶液ph值进行比较或控制，必须将pht值转换为大家公认的某一个温度(如25℃)下的ph值(ph25)，否则会带来很大的误差。

众所周知，实验室中电导率仪的温度补偿能够将实测温度下的电导率转换为基准温度25℃下的电导率值，这一功能使同一种溶液在不同温度下测量得到的电导率有了可比性，极大的方便了实验室数据处理。

k25＝kt/(1+α(t-25))

式中：kt为温度t度下测量的电导率值

α为溶液电导率的温度系数

t为测量时的溶液温度

k25为温度补偿后的电导率值

但是溶液的ph值与温度的关系要复杂得多。当温度升高的时候，有的溶液的ph值略有升高、有的溶液的ph值先下降再升高、有的溶液的ph值基本不变、有的溶液的ph值明显下降，也就是说溶液ph值温度系数(α)是一个从正数到负数的未知数，因此一直以来国内外所有的ph计的温度补偿功能只是补偿了ph电极“转换系数(k)”的变化对表计测量的影响，并未补偿温度对水样本身ph值的影响，因此ph计只能显示实测温度下的ph(t)值。同一种溶液在不同温度下测得的ph值无法进行比较，在工作中必须同时记录ph值和测量温度。给数据处理、比较、记录、上报和工业控制造成很大困难，而ph值的25℃折算，是将当前温度下的ph值，换算到假定其它条件不变，只是温度为25℃时的ph值。只要在温度变化过程中溶液不发生化学反应或溶质挥发。这个功能目前认为是无法实现的，目前人们普遍认为：因为各种溶液的成份不一样，其温度系数也不一样，故分析仪要做到对任何溶液的ph值折算到25℃是不可能的。

现在所有的实验室ph表都标明有自动温度补偿功能，但是这些仪表只是补偿了温度对表计测量中“斜率”的影响，并未补偿温度对“水样ph值”本身的影响，这将引起水样ph测值较大的偏差。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种通用的溶液ph值的温度补偿方法。

本发明提出的一种通用的溶液ph值25度折算方法，包括以下步骤：

s1：采集ph电极电位得到溶液的ph值(pht)；

s2：采集溶液温度值(t)；

s3：计算溶液ph值的温度系数(α)，α＝a*(pht)^2+b*(pht)+c；

s4：使用公式：ph25＝pht/(1+α(t-25))计算折算到25℃的ph值；

s5：显示测量温度下的ph值，基准温度下的ph值和测量温度。

优选地，所述s3中，a(-0.02--+0.02)，b(-0.5-0.5)，c(0-1)。

优选地，所述s4中，ph25为温度补偿后的ph值，pht为温度t度下测量的ph值，α为溶液ph值的温度系数，t为测量时的溶液温度。

本发明的有益效果：可以开发“同时显示溶液测量温度和基准温度下的ph值的基准ph计”溶液基准温度下的ph值在工业ph控制、环境保护、医疗、能源、科研等系统有重大作用。

ph计的温度补偿功能与ph值的25℃折算这是两个不同的概念，普通的温度补偿功能是将电极在标定温度下得到的斜率按能斯特公式换算到当前温度下的斜率，从而得到当前温度下的ph值(pht)，而25℃折算，是将当前温度下的ph值，换算到假定其它条件不变，只是温度为25℃时的ph值(ph25)，这一功能使同一种溶液在不同温度下测量得到的ph有了可比性，极大的方便了实验室数据处理、比较、记录、上报以及工业生产和水处理过程中的ph值控制。

在工业生产和科研工作中，对溶液ph值准确度要求是很高的，通常测量准确度要求达到0.01至0.001ph，在测量温度偏离基准温度(25℃)较大时，如果要达到较高的测量精度，通常需要将溶液加热或冷却到25℃，而这一般很难做到，在工业控制和环保监测中则更加困难，有了这种基准温度ph计可以大大提高环境温度下ph测量的准确性。

本发明实用性好，可以大大提高环境温度下ph测量的准确性。

附图说明

图1为本发明提出的一种通用的溶液ph值25度折算方法中的新型ph计的框图示意图；

图2为发明提出的一种通用的溶液ph值25度折算方法中的0-50度纯水hclhacnh4clnaclnaacnh3.h2onaohph值；

图3为发明提出的一种通用的溶液ph值25度折算方法中的0-50度纯水hclhacnh4clnaclnaacnh3.h2onaoh补偿效果；

图4为发明提出的一种通用的溶液ph值25度折算方法中的海水ph温度曲线(倾斜向下)和补偿效果。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参照图1，本实施例中提出了一种通用的溶液ph值25度折算方法，包括以下步骤：

s1：采集ph电极电位得到溶液的ph值(pht)；

s2：采集溶液温度值(t)；

s3：计算溶液ph值的温度系数(α)，α＝a*(pht)^2+b*(pht)+c；

s4：使用公式：ph25＝pht/(1+α(t-25))计算折算到25℃的ph值；

s5：显示测量温度下的ph值，基准温度下的ph值和测量温度。

本实施例中，s3中，a(-0.02--+0.02)，b(-0.5-0.5)，c(0-1)，s4中，ph25为温度补偿后的ph值，pht为温度t度下测量的ph值，α为溶液ph值的温度系数，t为测量时的溶液温度。

现以我们常用的ph标准缓冲溶液和其他溶液为例：

表一是标准缓冲溶液在0-50℃下的ph值，和经过补偿(25℃折算)后仪器显示的基准温度(25℃)下的ph值，本基准ph计将同时显示这二个数值。

如在环境温度10℃的时候测量25℃时ph值为12.36的标准缓冲溶液时，仪器显示：

表一标准缓冲溶液在0-50℃下的ph值

温度补偿(25℃折算)后的标准缓冲溶液ph值

表二是一些水溶液在0-50℃下的ph值，和经过补偿(25℃折算)后仪器显示的基准温度(25℃)下的ph值。本基准ph计将同时显示这二个数值。

如在环境温度40℃的时候测量25℃时ph值为7.03的氯化钠溶液时仪器显示：

表二水溶液在0-50℃下的ph值

温度补偿(25℃折算)后的标准缓冲溶液ph值

参照图2-4，实验证明，“基准ph计”是一种能将各种水溶液ph值折算到25度ph值的ph计，它在显示实测温度下的ph(t)值的同时，还能够将ph(t)折算为基准温度25℃下的ph(25)值并同时显示出来，“基准ph计”结束了“溶液ph值”无法补偿的历史。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。