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[电化学] 酸度计的技术性能指标更合理了

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刘彦刚 发表于 2012-5-12 06:31:47 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 刘彦刚 于 2012-5-12 06:33 编辑

原上海精科PHSJ-3F酸度计技术性能指标如下:

DSC_0000232.jpg
在这里电子单元的基本误差,对于是pH直接用绝对误差表示;而对于mV则用的是引用误差表示。记得当时我还在论坛里请教过这里的FS是指1999mV,还是1999-(-1999)=3998mV?当我学习JJF1001—2011时,想按JJF1001—2011来确定这里的FS是指1999mV,还是1999-(-1999)=3998mV?但是从上海精科的网上发现现在上海精科PHSJ-3F酸度计技术性能指标改进如下:

DSC_0000233.jpg
可见现在不管是对于pH,还是对于mV都是直接用绝对误差表示,而且给出的误差也是相当的,很显然这样更合理!
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-12 06:33:46 | 显示全部楼层
在网上查找上海精科的网站时,感觉到上海精科内部机构有了些变化,生产分光光度等仪器的原上海三分,好象相对独立出来了是吗?
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-12 06:34:43 | 显示全部楼层
从瑞士梅特勒-托利多的网上得知也改进了:

详细信息SevenMulti™ S40 多功能仪表
技术参数:
简短描述 pH, mV/ORP,电导率和离子浓度的专业测量仪表
mV范围 -1999 to 1999
mV相对精确性 ± 0.1
mV分辨率 0.1
pH范围 -2.000 to 19.999
相对pH精度 ± 0.002
pH分辨率 可变:0.001 / 0.01 / 0.1
电源 外接电源(标准)
温度精度°C ± 0.1
温度范围 °C -30.0 to 130.0
温度分辨率 °C 0.1
显示器 传统的LCD

但他犯了一个小小的错误:“mV相对精确性 ± 0.1”,明明是用绝对误差表示的精度,怎么说成了相对精度呢?
xuwenl 发表于 2012-5-13 22:58:47 | 显示全部楼层
回复 3# 刘彦刚


     刘老师,看了您近期关于酸度计的帖子,受益良多。想向您请教一下,此处您认为±0.1是以绝对误差表示的,是不是根据pH精度±0.002,然后乘以59.157换算得到的啊?
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-14 04:09:18 | 显示全部楼层
因为其技术参数中有:pH范围 -2.000 to 19.999
                              相对pH精度 ± 0.002
此处的-2.000 to 19.999和± 0.002都没有给出单位,但我们完全可以知道其单位是pH。
所以其技术参数中的:mV范围 -1999 to 1999
                              mV相对精确性 ± 0.1
我们能断定其-1999 to 1999和± 0.1的单位是mV,也就是说其中的“mV相对精确性 ± 0.1”不是
± 0.1%,所以我认为±0.1是以绝对误差表示的。
因为在新的技术参数中,给出的mV的精度与pH精度换算得到的mV值相当,所以我在上面说:而且给出的误差也是相当的,很显然这样更合理!
vandyke 发表于 2012-5-14 12:24:04 | 显示全部楼层
pH值是一个无量纲量,或称为量纲为1的量。因此说pH计给出的单位是“pH”是不对的,pH的单位就是1。类似的,折射率的单位也是1。吸光度的单位也是1(不是通常认为的A,A只是英文吸光度的简写,不是单位)。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-15 02:36:26 | 显示全部楼层
从瑞士梅特勒-托利多的网上得知也改进了:

详细信息SevenMulti™ S40 多功能仪表
技术参数:
简短描述 pH, mV/ORP,电导率和离子浓度的专业测量仪表
mV范围 -1999 to 1999
mV相对精确性 ± 0.1
mV分辨率 0.1
pH范围 -2.000 to 19.999
相对pH精度 ± 0.002
pH分辨率 可变:0.001 / 0.01 / 0.1
电源 外接电源(标准)
温度精度°C ± 0.1
温度范围 °C -30.0 to 130.0
温度分辨率 °C 0.1
显示器 传统的LCD

但他犯了一个小小的错误:“mV相对精确性 ± 0.1”,明明是用绝对误差表示的精度,怎么说成了相对精度呢?刘彦刚 发表于 2012-5-12 06:34

瑞士梅特勒-托利多真的不错哦!我在其网上反馈该意见后,昨天9:16接到该公司从江苏常州0519-86642040打来电话,了解我的问题需要什么部门解决后,很快就安排了上海021-61206024的工程师打来电话,问清我的意思后,非常客气地表示感谢,并表示会尽快着有关人更正该失误。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-15 03:11:28 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2012-5-15 03:13 编辑
pH值是一个无量纲量,或称为量纲为1的量。因此说pH计给出的单位是“pH”是不对的,pH的单位就是1。类似的,折射率的单位也是1。吸光度的单位也是1(不是通常认为的A,A只是英文吸光度的简写,不是单位)。vandyke 发表于 2012-5-14 12:24

对于折射率的单位是1、吸光度的单位也是1,它们是一个无量纲量很明显。因为从其定义很显然就能看得出,以吸光度为例吧,A=-lg(Φ/Φ0),可见它是同类项除的形式;而PH的操作定义:PHX=PHS+……,很显然是同类项的加减,或者说是合并同类项,这样定义的也会是无量纲量吗?当然PH值与硬度和时间有相似的特点,是怎么说的我记不得了,但以点钟来说,有时刻和时间之分,如现在是7点钟,这指的是时刻,对于PH值此情况相当于说:PH7.00;而要工作7点钟,这指的是时间,对于PH值此情况相当于说:7.00PH。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-15 05:38:13 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2012-5-15 05:39 编辑

在如下教材中

DSC_0000236.jpg

有如下叙述:

DSC_0000237.jpg

请注意:“pH是表示溶液酸碱度的一个符号,同时也是酸碱度计量的测量单位。”
vandyke 发表于 2012-5-15 22:31:33 | 显示全部楼层
本帖最后由 vandyke 于 2012-5-15 22:33 编辑

pH是不是单位,首先要明确pH的定义。它理论上是指单个氢离子的活度。从电化学知识可知,离子活度的单位是1。再看GB3102.8-93的附录C,说的很清楚:“……因此,所定义的pH是量纲一的量”。很明显pH是一种量,而非量的单位。
其实从最早pH这个概念的提出,都只是为了较为方便的描述溶液中氢离子的活度,由于单个离子的活度是不可测的,因此才引入了“习用的”pH标度。其实在电化学中,为了方便,也有pOH、pNa、pK等写法,如果说pH是单位,那么其他也都是单位了,这显然不可能的。
“标度”不等同于“单位”,英文中scale是标度,unit是单位。而单位是有严格定义的可溯源至SI单位的,标度可以是习用的、约定俗成的,如硬度的标度。在量和单位这个计量基础问题上,我们计量人要有更深刻的认识更谨慎的判断,很多书籍和教材都会犯错,我们自己也要对这些基础知识常怀敬畏之心才行。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-16 04:08:28 | 显示全部楼层
我在8楼说到:“当然PH值与硬度和时间有相似的特点,是怎么说的我记不得了,……”(当然其中说到时间好象是不对的),正是你说的“标度”。只是温度好象也是一种标度,不是有XX温标吗?而且温度也也很符合是习用的、约定俗成的,但K和℃也是单位哦!当然pH没有出现在中华人民共和国法定计量单位中,是否就不是单位呢?
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-16 04:54:21 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2012-5-16 05:07 编辑

“它理论上是指单个氢离子的活度。从电化学知识可知,离子活度的单位是1。”这一理由较为有道理;按理GB3102.8-93应该是很专业,但是

DSC_0000239.jpg
DSC_0000238.jpg

这里的因此真的很免强哦!
DSC_0000238.jpg
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-16 06:43:43 | 显示全部楼层
  如果某溶液所含氢离子的浓度为每升0.00001摩尔(mol/L),  
它的氢离子浓度指数就是5,计算方法为-lg[浓度值]。
而量纲为1的量是在量纲表达式中,其基本量量纲的全部指数均为零的量。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-16 08:34:12 | 显示全部楼层
离子活度是指电解质溶液中参与电化学反应的离子的有效浓度。离子活度(α)和浓度(c)之间存在定量的关系,其表达式为:αi=γici式中:αi为第i种离子的活度;γi为I种离子的活度系数;ci为I种离子的浓度。γi通常小于1,在溶液无限稀时离子间相互作用趋于零,此时活度系数趋于1,活度等于溶液的实际浓度。不同种类离子选择电极的问世,为选择性测定离子活度提供了方便。根据能斯特方程,离子活度与电极电位成正比,因此可对溶液建立起电极电位与活度的关系曲线,此时测定了电位,即可确定离子活度。测量仪器为电位差计或专用离子活度计。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-16 08:37:14 | 显示全部楼层
应该是活度系数的单位是1,而离子浓度和活度的单位都不为1吧?
vandyke 发表于 2012-5-16 20:42:43 | 显示全部楼层
本帖最后由 vandyke 于 2012-5-16 20:49 编辑

关于“标度”或“标尺”的概念,又有很多话要说了。以前,习用标度几乎全是约定的、无关的和不准确的。标度的科学升级版才是单位。约定标度是以标准物质赋值为基础的,赋值由标准规范、国际建议或其他标准文件规定。所以,标度一般都与标准物质相联系。一种标准物质只能复现一个测量标度的固定点,因此标度总是离散的。所以要得到标度内连续的测量值,必须通过数学函数的内插来实现(当然现在依然存在不连续的标度,如硬度)。
前面提到的国际温标是典型的“标度”,它是通过有限几个固定点建立起来的。固定点与固定点之间就构成了一个标度,但他们相差却不止1K。可见,标度和单位还是有区别。通常来说,标度是最终复现单位的渠道。如果按照量的大小衡量,单位可以说是标度的“最小刻度”。
结构如下:标准物质的某一特性量—>习用标度—>SI单位

关于标度的相关内容可以参考ISO导则33:2000,国内等同采用为GB/T15000.8-2003

回到pH的问题上,混合磷酸盐复现的是pH=6.86这个标度,硼砂复现的是pH=9.18这个标度,通过技术处理获得内插函数和外推曲线(当然还要利用其他pH固定点),从而得到pH=6.00、pH=13.00的结果
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-17 03:41:32 | 显示全部楼层
回复 16# vandyke


    你的知识面真的很广哦!应该说GB3102.8-93《物理化学和分子物理学的量和单位》并不是常用的标准,可你就连它的附录你都那么熟知,真的不简单哦!
还请问在GB3102.8-93中为什么反复出现如下图的“一”?如下图的两个“一”各是什么意思?
DSC_0000240.jpg
vandyke 发表于 2012-5-17 10:35:42 | 显示全部楼层
注意那个表格的“项号”它是对应的。例如8-1.a,它对应8-1这一项,是8-1这一项的单位名称和符号
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-17 15:17:59 | 显示全部楼层
注意那个表格的“项号”它是对应的。例如8-1.a,它对应8-1这一项,是8-1这一项的单位名称和符号 ...
vandyke 发表于 2012-5-17 10:35



    真不愧是超级版主!
vandyke 发表于 2012-5-17 20:51:47 | 显示全部楼层
刘工的严谨让我也不停的查书翻资料啊。书中得来的财富不敢独占,愿与大家同享。科学来不得半点虚假,计量更需要锱铢必较。这番讨论我也学到不少
 楼主| 刘彦刚 发表于 2012-5-18 05:30:09 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2012-5-18 05:37 编辑
刘工的严谨让我也不停的查书翻资料啊。书中得来的财富不敢独占,愿与大家同享。科学来不得半点虚假,计量更 ...
vandyke 发表于 2012-5-17 20:51



    这也正是上帝办论坛,我们上论坛的目的哦!
bbjlsdhs 发表于 2012-6-18 17:01:06 | 显示全部楼层
谢谢,刘老师,
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