水质pH的检测方法和原理是什么？

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更新日期：2026-06-08

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水质pH的检测方法和原理是什么？

● 关键词摘要

pH、氢离子浓度、pH电极

● 解答

pH 是应用最广泛的水质检测项目之一，普遍用于环境水体、饮用水、污水、工业给水、循环水及废水处理等各个环节。

一、pH 在线检测方法及原理
在中性环境中，水分子可电离生成氢离子（H⁺）和氢氧根离子（OH⁻），二者浓度相等。
pH 定义为水溶液中氢离子摩尔浓度的负对数，表达式为：
pH = -log[H⁺]
pH 以 10 为底对数计算，pH 每变化 1 个单位，氢离子浓度相应变化 10 倍。测量范围通常为 0–14：
• pH=7：溶液呈中性
• pH<7：溶液呈酸性
• pH>7：溶液呈碱性
• pH<0 ph="">14：为强酸或强碱，一般不使用 pH 表征
pH 测量主要依据能斯特方程，将化学能转换为电能进行测定：
E = 2.3RT/(nF)·log(aᵢ) − E₀
式中：
• E：电动势（mV），指在真实条件下两个电极之间的电位差。
• E₀：标准电极电位（mV），指在标准温度、压力和浓度下两个电极之间的电位差。
• R：气体常数，单位是焦耳/摩尔·开尔文温度（J/mol·K）。
• T：绝对温度（K），单位是开尔文，开尔文温度与摄氏度之间的换算关系如下：开尔文温度=273+°C（摄氏度）。
• n：离子价态数。
• F：法拉第常数，单位是库伦/摩尔（C/mol）。
• aᵢ：离子活度。
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