pH計其他

不同的pH敏感玻璃膜有何區(qū)別?

從形狀上看，pH敏感玻璃膜可以制作成球形、圓柱形、平面形和尖錐形等各種不同的外形，主要是為了和被測介質(zhì)的形態(tài)吻合。如球形和圓柱形，主要用于液體介質(zhì);平面形主要用于含水的半固體介質(zhì)，如皮膚、肉類、皮革、紙張等;尖錐形主要用于刺入介質(zhì)內(nèi)部測量，如土壤、水果等。從成分組成看區(qū)別就更大了，有用于常規(guī)使用的敏感玻璃膜，有用于高溫使用的敏感玻璃膜，有用于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿使用的敏感玻璃膜，有用于高溫蒸汽消毒(130℃)的敏感玻璃膜，以及用于低溫和低離子強(qiáng)度的敏感玻璃膜等等。有些pH測試不準(zhǔn)確或不穩(wěn)定與pH敏感玻璃膜的選擇不當(dāng)有很大關(guān)系。

(1)在實(shí)驗(yàn)室配制合適的PH標(biāo)準(zhǔn)液PH4.01PH6.86或PH9.18任選兩種，根據(jù)現(xiàn)場水樣的波動范圍選擇標(biāo)準(zhǔn)液。如果現(xiàn)場水質(zhì)經(jīng)常偏酸性，則選PH4.01、PH6.86兩種標(biāo)樣;如果現(xiàn)場水質(zhì)經(jīng)常偏堿性，則選PH6.86、PH9.18兩種標(biāo)樣。

(2)將傳感器從現(xiàn)場取出，用清水清洗探頭的玻璃電極。

(3)將兩種標(biāo)準(zhǔn)液分別倒入準(zhǔn)備好的兩個燒杯中。

(4)將電極浸入第一種標(biāo)準(zhǔn)液中，打開儀表菜單，校準(zhǔn)第一點(diǎn).不同品牌儀表，校驗(yàn)菜單的操作方法不同，根據(jù)隨機(jī)說明書進(jìn)行操作。

(5)第一點(diǎn)校準(zhǔn)通過后，用清水沖洗電極，再將電極放入第二種標(biāo)準(zhǔn)液中，翻動儀表菜單，校準(zhǔn)第二點(diǎn)。

(6)兩點(diǎn)校準(zhǔn)完成后，不同品牌的儀表會以不同的方式顯示儀表是否通過校驗(yàn)或是否合格。

(7)如果通過，將電極放回被測液體中，使儀表投入運(yùn)行。

(8)如果儀表校準(zhǔn)失敗，再重復(fù)上述過程校準(zhǔn)一遍，如果還不能通過，則更換pH電極。pH電極壽命一般在兩年左右。

1. 什么是水的pH值?它有什么意義?

pH值是水溶液最重要的理化參數(shù)之一。凡涉及水溶液的自然現(xiàn)象，化學(xué)變化以及生產(chǎn)過程都與pH值有關(guān)，因此，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保和科研領(lǐng)域都需要測量pH值。

水的pH值是表示水中氫離子活度的負(fù)對數(shù)值，表示為:

pH= - lg aH

pH值有時也稱氫離子指數(shù)，由于氫離子活度的數(shù)值勤往往很小，在應(yīng)用很不方便，所以就用pH值之一概念來作為水溶液酸性、堿性的判斷指示。而且，氫離子活度的負(fù)對數(shù)值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數(shù)量級的大小，這樣應(yīng)用起來就十分方便，并由此得到:

⑴中性水溶液，pH= - lg aH=-lg10=7

⑵酸性水溶液，pH<7，pH值越小，表示酸性越強(qiáng);

⑶堿性水溶液，pH>7，pH值越大，表示堿性越強(qiáng)。

pH測量是一種相對測量，它僅僅指示標(biāo)準(zhǔn)溶液與未知溶液之間的pH差別，實(shí)際測量時，需要用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液定期進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，為了達(dá)到量值的一致，必須建立pH標(biāo)度。pH標(biāo)度范圍定為0~14pH，pH標(biāo)度的量值由基準(zhǔn)緩沖溶液的pHs值確定。

因此，pH標(biāo)度的含義可表達(dá)為:根據(jù)pH定義，在0~14pH范圍內(nèi)選擇若干個pH緩沖溶液作為pH標(biāo)度的固定點(diǎn)，并且采用當(dāng)代技術(shù)能達(dá)到的最準(zhǔn)確的方法測定它們的pHs值。國際上有二種pH標(biāo)度，即多種基準(zhǔn)pH標(biāo)度和單種基準(zhǔn)pH標(biāo)度，中國采用多種基準(zhǔn)pHs標(biāo)度。

pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩(wěn)定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿，或者在溶液中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生少量的酸或堿，以及將溶液適當(dāng)稀釋，這個溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變，這種能對抗少量酸或堿或稀釋，而使pH值不易發(fā)生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液。

pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液具有以下特點(diǎn):

⑴標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值是已知的，并達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。

⑵標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值有良好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性，具有較大的緩沖容量，較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù)。

⑶溶液的制備方法簡單。

如何配制pH緩沖溶液?

對于一般的pH測量，可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250ml)，配制溶液時，應(yīng)使用去離子水，并預(yù)先煮沸15~30分鐘，以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中，用適量去離子水使之溶解，并沖洗包裝袋，再倒入250ml容量瓶中，稀釋至刻度，充分搖勻即可。

如何正確保存和使用pH緩沖溶液?

緩沖溶液配制后，應(yīng)裝在玻璃瓶或聚乙稀瓶中(堿性的pH緩沖液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等，應(yīng)裝在聚乙稀瓶中)瓶蓋嚴(yán)密蓋緊，在冰箱中低溫(5-10℃)保存，一般可使用二個月左右，如發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象，不能繼續(xù)使用。使用時，應(yīng)準(zhǔn)備幾個50ml的聚乙稀小瓶，將大瓶中緩沖溶液倒入小瓶中，并在環(huán)境溫度下放置1~2小時，等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環(huán)境條件下可以使用2~3天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三種溶液使用時間可以長一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的CO2，其pH值比較容易變化.

pH緩沖溶液有何用途?

⑴pH測量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計。

⑵用以檢定pH計的準(zhǔn)確性，例如用pH6.86和pH4.00標(biāo)定pH計后，將pH電極插入pH9.18溶液中，檢查儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)溶液的pHs值是否一致。

⑶在一般精度測量時檢查pH計是否需要重新設(shè)定。pH計標(biāo)定并使用后也許會產(chǎn)生漂移或變化，因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中，根據(jù)誤差大小確定是否需要重新標(biāo)定。

⑷檢測pH電極的性能。

8. 使用瓶裝的pH緩沖溶液有什么優(yōu)點(diǎn)?

在pH計經(jīng)銷商處一般還有用聚乙稀塑料瓶瓶裝的pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液銷售。它和用pH緩沖試劑自己配制的緩沖溶液比較，由于它其中添加了顯色劑和防腐劑，因此不同pH值的緩沖液有不同的顏色，使用時不易搞錯，并且在常溫下保存不會發(fā)霉變質(zhì)，保存期可長達(dá)一年，因此使用特別方便。有pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五種，并有500ml大瓶和50ml小瓶二種規(guī)格。

實(shí)驗(yàn)室和工業(yè)型pH電極有什么區(qū)別? 從使用上講，實(shí)驗(yàn)室pH電極是在較好的環(huán)境條件下進(jìn)行短時間間斷測試;而工業(yè)pH電極是在較差的環(huán)境條件下進(jìn)行長期連續(xù)的測試。從性能上講，實(shí)驗(yàn)室pH電極要求電極的準(zhǔn)確性和重復(fù)性要好，響應(yīng)快;而工業(yè)pH電極則要求電極的長期穩(wěn)定性好。從結(jié)構(gòu)上講實(shí)驗(yàn)室pH電極要求簡單輕便，而工業(yè)型pH電極則要求結(jié)構(gòu)牢固，要考慮能夠安裝，并且能抵抗各種電場和磁場的干擾。

pH電極為何要浸泡?如何正確浸泡? pH電極使用前必須浸泡，因?yàn)閜H球泡是一種特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層，它只有充分濕潤的條件下才能與溶液中的H+離子良好的響應(yīng)。同時，玻璃電極經(jīng)過浸泡，可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩(wěn)定。

pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH4緩沖溶液浸泡。通常使用pH4緩沖液更好一些，浸泡時間8小時至24小時或更長，根據(jù)球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時，參比電極的液接界也需要浸泡。因?yàn)槿绻航咏绺珊詴挂航咏珉妱菰龃蠡虿环€(wěn)定，參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致，即3.3mol/LKCl溶液或飽和KCl溶液，浸泡時間一般幾小時即可。

因此，對pH復(fù)合電極而言，就必須浸泡在含KCl的pH4緩沖液中，這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意，因?yàn)檫^去人使用單支的pH玻璃電極已習(xí)慣于用去離子水或pH4緩沖液浸泡，后來使用pH復(fù)合電極時依然采用這樣的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH復(fù)合電極變成一支響應(yīng)慢、精度差的電極，而且浸泡時間越長性能越差，因?yàn)榻?jīng)過長時間的浸泡，液接界內(nèi)部(例如砂芯內(nèi)部)的KCl濃度已大大降低了，使液接界電勢增大和不穩(wěn)定。當(dāng)然，只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數(shù)小時，電極還是會復(fù)原的。

另外，pH電極也不能浸泡在中性或堿性的緩沖溶液中，長期浸泡在此類溶液中會使pH玻璃膜響應(yīng)遲鈍。正確的pH電極浸泡液的配制:取pH4.00緩沖劑(250ml)一包，溶于250ml純水中，再加入56克分析純KCl，適當(dāng)加熱，攪拌至完全溶解即成。

pH電極如何清洗?

球泡和液接界污染后先用以下溶劑清洗，再用去離子水洗去溶劑，將電極浸入浸泡液中活化。

污 染 物 清 洗 劑

無機(jī)金屬氧化物 低于1mol/L稀酸

有機(jī)油脂類物 稀洗滌劑(弱酸性)

樹脂高分子物質(zhì) 稀酒精、丙酮、乙醚

蛋白質(zhì)血球沉淀物 酸性酶溶液(如食母生片)

顏料類物質(zhì) 稀漂白液、過氧化氫

如何檢測pH電極的好壞? 用戶可按下表數(shù)據(jù)自行檢測pH電極的好壞，步驟如下(pH計調(diào)至mV檔)

⑴測試零電位pH值，零點(diǎn)pH值:7±0.5pH pH電極插入pH4.00緩沖液中，穩(wěn)定后讀數(shù)(預(yù)先測試出溶液的溫度)。例如25℃時讀數(shù)值E1'=186mV(取絕對值)，而準(zhǔn)確值為178mV(見表格)，則誤差值=186-178mV，換算成pH值:8/59.16=0.14pH(59.16mV/pH是25℃時的K值，見表格)。因此零點(diǎn)pH值合格。一般新電極零電位誤差≤±0.3pH，如零電位誤差>±0.5pH，電極的測試誤差會比較大，尤其當(dāng)測試溶液溫度變化較大時誤差會更大。如果測試精度要求不高，則零電位誤差值還可以大一些，但最大不能超過1pH.

⑵測試電極百分理論余率(PTS)

記錄(1)步驟中的測試數(shù)據(jù)186mV，將電極清洗后再插入pH9.18緩沖液中，穩(wěn)定后讀數(shù)，E2'=111mV(取絕對值)，ΔE'=E1'+E2'=186+111=297mV，與表格中的ΔE對照，PTS=97%，合格，一般新電極PTS≥97%，使用長久的電極可以放寬一些，但一般應(yīng)PTS≥95%，除非測試精度要求很低。

⑶將電極清洗后再插入pH4.00緩沖液，將讀數(shù)與步驟(1)的數(shù)據(jù)比較，其誤差應(yīng)≤±2mV，否則表示電極重復(fù)性較差。

⑷電極的測試讀數(shù)應(yīng)該在30-60秒內(nèi)穩(wěn)定，否則表示電極響應(yīng)太慢。

對溶液中氫離子活度有響應(yīng)，電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測量電極。pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種，但最常用的是玻璃電極。玻璃電極是由玻璃支桿，以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀，球泡內(nèi)充入內(nèi)參比溶液，插入內(nèi)參比電極(一般用銀/氯化銀電極)，用電極帽封接引出電線，裝上插口，就成為一支pH指示電極。市場銷售的最常用的pH指示電極是231玻璃pH電極。單獨(dú)一支pH指示電極是無法進(jìn)行測量的，它必須和參比電極一起才能測量。

將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復(fù)合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復(fù)合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復(fù)合電極。復(fù)合電極的最大優(yōu)點(diǎn)是合二為一，使用方便。pH復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)主要由電極球泡、玻璃支持桿、內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導(dǎo)線、插口等組成。

⑴電極球泡:它是由具有氫功能的鋰玻璃熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.1~0.2mm左右，電阻值<250兆歐(25℃)。

⑵玻璃支持管:是支持電極球泡的玻璃管體，由電絕緣性優(yōu)良的鉛玻璃制成，其膨脹系數(shù)應(yīng)與電極球泡玻璃一致。

⑶內(nèi)參比電極:為銀/氯化銀電極，主要作用是引用電極電位，要求其電位穩(wěn)定，溫度系數(shù)小。

⑷內(nèi)參比溶液:零電位為7pH的內(nèi)參比溶液，是中性磷酸鹽和氯化鉀的混合溶液，玻璃電極與參比電極構(gòu)成電池建立零電位的pH值，主要取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。

⑸電極塑殼:電極塑殼是支持玻璃電極和液接界，盛放外參比溶液的殼體，由聚碳酸酯塑壓成型。

⑹外參比電極:為銀/氯化銀電極，作用是提供與保持一個固定的參比電勢，要求電位穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，溫度系數(shù)小。

⑺外參比溶液:為3.3mol/L的氯化鉀凝膠電解質(zhì)，不易流失，無需添加。

⑻砂芯液接界:液接界是構(gòu)通外參比溶液和被測溶液的連接部件，要求滲透量穩(wěn)定。

⑼電極導(dǎo)線:為低噪音金屬屏蔽線，內(nèi)芯與內(nèi)參比電極連接，屏蔽層與外參比電極連接。

pH電極具有以下特性:

⑴不對稱電勢:當(dāng)電極的內(nèi)外參比電極，內(nèi)外參比溶液均相同時，理論上電池電動勢應(yīng)等于零，但實(shí)際上總有幾毫伏到幾十毫伏的電勢差存在，這說明玻璃球泡內(nèi)外二個界面是不對稱的，這一電勢差就稱為不對稱電勢。不對稱電勢與球泡吹制的工藝有關(guān)，也與使用中球泡表面受侵蝕或沾污有關(guān)，實(shí)際使用中，可用電計特設(shè)的定位調(diào)節(jié)器消除它。

⑵零電勢:pH電極的零電勢是指pH測量電池的電勢為零時的溶液的pH值。它取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。若內(nèi)參比溶液為0.025mol/L的混合磷酸鹽溶液，電極的零電勢pH值大于或小于電極的零電勢pH值時，電極的極性就要發(fā)生改變。

⑶內(nèi)阻:電極的內(nèi)阻主要由球泡玻璃膜的內(nèi)阻決定，它取決于玻璃的組成和厚度，阻值一般為幾十兆歐。而且隨溫度下降而按指數(shù)式上升(每下降7℃，內(nèi)阻增加1倍，例如28℃時為50兆歐，則0℃時為800兆歐)。內(nèi)阻高的電極對電計的輸入阻抗及絕緣屏蔽的要求高，因此電極內(nèi)阻低一些為好。

⑷堿誤差和酸誤差:當(dāng)被測溶液的酸度和堿度增大時，電極電勢與溶液pH值將偏離線性關(guān)系，這種偏差就稱為堿誤差和酸誤差。堿誤差是由于在氫離子濃度很低的溶液中，電極膜的響應(yīng)不僅與氫離子濃度有關(guān)，而且與溶液中堿金屬離子濃度有關(guān)。堿誤差使測得的pH值比實(shí)際的數(shù)值偏低。酸誤差在較低的pH范圍內(nèi)(pH<1~2)出現(xiàn)，酸誤差使pH測量值比實(shí)際數(shù)值偏高。

可充式和非可充式pH復(fù)合電極有何區(qū)別?

pH復(fù)合電極外殼有塑料和玻璃的區(qū)分?？沙涫絧H復(fù)合電極外殼上有一加液孔，當(dāng)電極的外參比溶液流失后，可將加液孔打開，重新補(bǔ)充KCl溶液。而非可充式pH復(fù)合電極內(nèi)裝凝膠狀KCl，不易流失也無加液孔。

可充式pH復(fù)合電極的特點(diǎn)是參比溶液有較高的滲透速率，液接界電位穩(wěn)定重現(xiàn)，測量精度較高。而且當(dāng)參比電極減少或受污染后可以補(bǔ)充或更換KCl溶液，但缺點(diǎn)是使用較麻煩。可充式pH復(fù)合電極使用時應(yīng)將加液孔打開，以增加液體壓力，加速電極響應(yīng)，當(dāng)電介液液面低于加液孔2cm時，應(yīng)及時補(bǔ)充新的電介液。

非可充式pH復(fù)合電極的特點(diǎn)是維護(hù)簡單使用方便，因此也得到廣泛的應(yīng)用。但作為實(shí)驗(yàn)室pH電極使用時，在長期和連續(xù)的使用條件下，液接界處的KCl濃度會減少，影響測試精度。因此非可充式pH復(fù)合電極不用時，應(yīng)浸在電極浸泡液中，這樣下次測試時電極性能會很好，而大部分實(shí)驗(yàn)室pH電極都不是長期和連續(xù)的測試，因此這種結(jié)構(gòu)對精度的影響是比較小的。而工業(yè)pH復(fù)合電極由于對測試精度的要求比較低，所以使用方便就成為主要的選擇。

如何正確使用pH復(fù)合電極?

⑴球泡前端不應(yīng)有氣泡，如有氣泡應(yīng)用力甩去。

⑵電極從浸泡瓶中取出后，應(yīng)在去離子水中晃動并甩干，不要用紙巾擦試球泡，否則由于靜電感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移到玻璃膜上，會延長電勢穩(wěn)定的時間，更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。

⑶pH復(fù)合電極插入被測溶液后，要攪拌晃動幾下再靜止放置，這樣會加快電極的響應(yīng)。尤其使用塑殼pH復(fù)合電極時，攪拌晃動要厲害一些，因?yàn)榍蚺莺退軞ぶg會有一個小小的空腔，電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產(chǎn)生氣泡，使球泡或液接界與溶液接觸不良，因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。

⑷在粘稠性試樣中測試之后，電極必須用去離子水反復(fù)沖洗多次，以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶劑洗去試樣，再用水洗去溶劑，浸入浸泡液中活化。

⑸避免接觸強(qiáng)堿或腐蝕性溶液，如果測試此類溶液，應(yīng)盡量減少浸入時間，用后仔細(xì)清洗干凈。

⑹避免在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用，它們會損壞球泡表面的水合凝膠層。

⑺塑殼pH復(fù)合電極的外殼材料是聚碳酸酯塑料(PC)，PC塑料在有些溶劑中會溶解，如四氯化碳、三氯乙稀、四氫呋喃等，如果測試中含有以上溶劑，就會損壞電極外殼，此時應(yīng)改用玻璃外殼的pH復(fù)合電極。

對溶液中氫離子活度無響應(yīng)，具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等電極等幾種。最常用的是甘汞電極和銀/氯化銀。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢，因此對參比電極的要求是電勢穩(wěn)定、重視，溫度系數(shù)小，有電流通過時極化電勢小。市場銷售的常用的參比電極為232參比電極。

不同的參比電極有何區(qū)別?

常用的參比電極有甘汞電極和銀/氯化銀電極二類。甘汞電極具有電勢穩(wěn)定、重現(xiàn)性好的優(yōu)點(diǎn)，但也有溫度滯后性大，不能在高溫下使用(<70℃)，且電極材料有毒性等缺點(diǎn)。銀/氯化銀參比電極不僅制備容易，電勢穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，而且電極結(jié)構(gòu)牢固，溫度滯后性小，當(dāng)溫度變化之后能較快達(dá)至新溫度下的平衡電勢，并且可以在高溫下使用。但銀/氯化銀電極在濃氯化鉀溶液中的溶解度較大，因此在電極的外參比溶液中(一般為3.3mol/L氯化鉀溶液)，應(yīng)加入氯化銀預(yù)先飽和，否則參比電極的氯化銀鍍層會被溶解，使電勢不穩(wěn)定。 毛細(xì)管參比電極是銀/氯化銀參比電極的一種特殊制作形成，它將銀/氯化銀參比電極燒結(jié)在玻璃毛細(xì)管中間，將工作介質(zhì)填充其間。這種參比電極不僅電勢穩(wěn)定，而且可以有效防止因外參比溶液污染而引起的參比電位變化，因此更適合在高溫和連續(xù)測試的條件下使用。

什么是液接界?為何要使用高濃度KCI?

在pH測量過程中，均使用參比電極，大多數(shù)情況下參比電極帶有鹽橋溶液。參比電極通過鹽橋溶液與被測溶液相連通，這樣在被測溶液和參比鹽橋溶液之間就形成液接界，液接界兩邊溶液中的離子不斷跨越界面向?qū)γ孢M(jìn)行擴(kuò)散，由于各個離子擴(kuò)散速度不同，而使液接界兩邊帶有符號相反的電荷，產(chǎn)生電位差，即稱為液接界電位，也稱擴(kuò)散電位，它會影響電極的測量精度。為了減少液接界的電勢差或使其保持穩(wěn)定及重現(xiàn)，就必須采用高濃度的KCI溶液(≥3.3mol/L)作為電極的外參比鹽橋溶液，它有足夠高的離子強(qiáng)度，比被測介質(zhì)的可能的最大的離子強(qiáng)度還要大5~10倍，因此，在液接界界面上，總是K+和Cl-向外擴(kuò)散，而由于K+和Cl-的淌度(可以理解成速度)接近相等，正負(fù)電荷分布基本均勻，因此形成較小的液接界電勢，這就是參比電極中的外參比溶液必須使用高濃度KCI溶液的原因。

液接界有幾種結(jié)構(gòu)?它們各有什么特點(diǎn)?

從實(shí)際的結(jié)構(gòu)上講，液接界就是連通電極的外參比溶液(高濃度KCI溶液)與被測溶液的連接部件，這個連接部件的常用結(jié)構(gòu)有陶瓷砂芯、纖維絲、多孔材料(玻璃或塑料)及玻璃磨口等幾種。液接界材料的結(jié)構(gòu)要求是能夠滲透，但又不能滲透太快，同時又要耐腐蝕，這就是液接界結(jié)構(gòu)的矛盾和困難所在。簡單來說就是滲透、耐壓、不腐蝕，但又不能滲透太快，同時又要耐腐蝕性好，可以用于高溫和高堿溶液;纖維絲結(jié)構(gòu)溶液滲透速度較快，不易堵塞;多孔材料可做成與被測溶液的接觸面積較大;最理想的結(jié)構(gòu)應(yīng)屬于玻璃磨口液接界，它可以做成接觸面積及滲出速度均較大在，適用于高粘度、渾濁液體及低離子強(qiáng)度液體的測定。

什么是雙液接參比電極?它有何優(yōu)點(diǎn)?

雙液接參比電極的結(jié)構(gòu)，有二個液接界和二個參比溶液腔體。

外腔體中一般是KNO3溶液，內(nèi)腔體中是KCl溶液，它有二個顯著的優(yōu)點(diǎn):第一，減少污染，被測溶液只能污染外腔體中的溶液，對內(nèi)腔體中的KCI溶液影響很小;第二，減少液接界堵塞和離子間的化學(xué)反應(yīng)，例如，若被測溶液中含S、I等離子會和參比溶液中的Ag反應(yīng)，生成難溶的銀化合物堵塞液接界。單支的雙液接參比電極有市售，型號為217型甘汞電極。雙液接參比電極較多用于工業(yè)pH電極。

如何選購pH計|酸度儀|酸度計?應(yīng)注意五大點(diǎn)。

我們在選購酸度儀時，首先要考慮應(yīng)用場合，選擇筆式pH計，便攜式酸度儀，臺式酸度計或是工業(yè)用pH計;其次是考慮測量需要的精度，選擇合適自己使用的精度. BpH-200A型pH計廣泛應(yīng)用于工業(yè)、電力、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、科研和環(huán)保等領(lǐng)域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證中的必備檢驗(yàn)設(shè)備。

我們在選購酸度計時需要考慮以下幾點(diǎn):

1.根據(jù)應(yīng)用場合分類可分為:筆式pH計、便攜式pH計、實(shí)驗(yàn)室pH計和工業(yè)pH計等。筆式pH計主要用于代替pH試紙的功能，具有精度低、使用方便的特點(diǎn)。

便攜式pH計主要用于現(xiàn)場和野外測方式，要求較高的精度和完善的功能。

實(shí)驗(yàn)室pH計是一種臺式高精度分析儀表，要求精度高、功能全，包括打印輸出、數(shù)據(jù)處理等等。

工業(yè)pH計是用于工業(yè)流程的連續(xù)測量，不僅要有測量顯示功能，還要有報警和控制功能，以及安 裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮。

2.據(jù)pH計儀器精度分類:可分為0.2級、0.1級、0.05級、0.01級,數(shù)字越小，精度越高。

3.根據(jù)元器件類型分類:可分為晶體管式、集成電路式和單片機(jī)微電腦式，更多的是應(yīng)用微電腦芯片，大大減少了儀器體積和單機(jī)成本;但芯片的開發(fā)成本很貴

4根據(jù)讀數(shù)指示分類:可分為指針式和數(shù)字顯示式二種。指針式pH計已很少使用，但指針式儀表能夠顯示數(shù)據(jù)的連續(xù)變化過程，因此在滴定分析中還有使用。

5.看pH計有沒有附帶功能，比方說帶標(biāo)配RS232接口，還有一個很重的是溫度補(bǔ)償是自動

還是手動，自動溫度補(bǔ)償?shù)膒H計要比手動溫度補(bǔ)償?shù)膒H計要方便些，二者之間的價格你就明白了吧。

備注:pH計|酸度儀|酸度計這三個名稱意思都一樣，只是各地方或者廠家說法不一樣

pH計的安裝方式有流通式和浸入式兩種。

污水處理廠一般選用的是浸入式安裝，如該污水處理廠的pH計安裝在沉砂池的出口溢流槽內(nèi)，此處的pH值較具有代表性，且水流平穩(wěn)，對pH計不會造成大的沖擊。定期的維護(hù)有助于儀表的準(zhǔn)確測量和延長儀表的使用壽命。應(yīng)當(dāng)注意傳感器和變送器之間的專用電纜不能受潮，否則電極的高阻低壓信號將無法傳送至變送器。

若電極不測量時，應(yīng)將黃色保護(hù)套管套上，它能使電極處于濕潤狀態(tài)，有利于延長電極的使用壽命。每隔一個月左右，應(yīng)對電極進(jìn)行清洗，先用柔和的水流噴洗附著物，再將電極浸泡于清洗液中一段時間，而后用清水洗凈。

傳感器支架也應(yīng)清洗。每次清洗之后，要用緩沖劑溶液進(jìn)行標(biāo)定，生產(chǎn)廠家一般提供兩瓶標(biāo)準(zhǔn)溶液，一瓶pH值等于7，用于標(biāo)定儀表零點(diǎn);一瓶pH值等于4，用于標(biāo)定儀表的信號輸出斜率。

1、 pH玻璃電極的貯存

短期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;

長期:貯存在pH=7的緩沖溶液中。

2、 pH玻璃電極的清洗

玻璃電極球泡受污染可能使電極響應(yīng)時間加長?？捎肅Cl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴(yán)重時，可用5%HF溶液浸10~20分鐘，立即用水沖洗干凈，然后浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續(xù)使用。

3、 玻璃電極老化的處理

玻璃電極的老化與膠層結(jié)構(gòu)漸進(jìn)變化有關(guān)。舊電極響應(yīng)遲緩，膜電阻高，斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層，經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內(nèi)外層膠層，則電極的壽命幾乎是無限的。

4、 參比電極的貯存

銀-氯化銀電極最好的貯存液是飽和氯化鉀溶液,高濃度氯化鉀溶液可以防止氯化銀在液接界處沉淀，并維持液接界處于工作狀態(tài)。此方法也適用于復(fù)合電極的貯存。

5、 參比電極的再生

參比電極發(fā)生的問題絕大多數(shù)是由液接界堵塞引起的，可用下列方法解決:

(1) 浸泡液接界:用10%飽和氯化鉀溶液和90%蒸餾水的混合液，加熱至60~70℃，將電極浸入約5cm，浸泡20分鐘至1小時。此法可溶去電極端部的結(jié)晶。

(2) 氨浸泡:當(dāng)液接界被氯化銀堵塞時可用濃氨水浸除。具體方法是將電極內(nèi)充洗凈，液放空后浸入氨水中10~20分鐘，但不要讓氨水進(jìn)入電極內(nèi)部。取出電極用蒸餾水洗凈，重新加入內(nèi)充液后繼續(xù)使用。

(3) 真空方法:將軟管套住參比電極液接界，使用水流吸氣泵，抽吸部分內(nèi)充液穿過液接界，除去機(jī)械堵塞物。

(4) 煮沸液接界:銀-氯化銀參比電極的液接界浸入沸水中10~20秒。注意，下一次煮沸前，應(yīng)將電極冷卻到室溫。

(5) 當(dāng)以上方法均無效時，可采用砂紙研磨的機(jī)械方法去除堵塞。此法可能會使研磨下的砂粒塞入液接界。造成永久性堵塞。

實(shí)驗(yàn)室使用的電極都是復(fù)合電極，其優(yōu)點(diǎn)是使用方便，不受氧化性或還原性物質(zhì)的影響，且平衡速度較快。使用時，將電極加液口上所套的橡膠套和下端的橡皮套全取下，以保持電極內(nèi)氯化鉀溶液的液壓差。下面就把電極的使用與維護(hù)簡單作一介紹:

⒈復(fù)合電極不用時，可充分浸泡3M氯化鉀溶液中。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。

⒉使用前，檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下，電極應(yīng)該透明而無裂紋;球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在。

⒊測量濃度較大的溶液時，盡量縮短測量時間，用后仔細(xì)清洗，防止被測液粘附在電極上而污染電極。

⒋清洗電極后，不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應(yīng)用濾紙吸干, 避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度。

⒌測量中注意電極的銀-氯化銀內(nèi)參比電極應(yīng)浸入到球泡內(nèi)氯化物緩沖溶液中，避免電計顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時，注意將電極輕輕甩幾下。

⒍電極不能用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或其他腐蝕性溶液。

⒎嚴(yán)禁在脫水性介質(zhì)如無水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。

1、 pH玻璃電極的貯存

短期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;

長期:貯存在pH=7的緩沖溶液中。

2、 pH玻璃電極的清洗

在進(jìn)行操作前，應(yīng)首先檢查電極的完好性。甘汞電極。由于復(fù)合電極使用比較廣泛，以下主要討論復(fù)合電極。

實(shí)驗(yàn)室使用的復(fù)合電極主要有全封閉型和非封閉型兩種，全封閉型比較少，主要是以國外企業(yè)生產(chǎn)為主。復(fù)合電極使用前首先檢查玻璃球泡是否有裂痕、破碎，如果沒有，用pH緩沖溶液進(jìn)行兩點(diǎn)標(biāo)定時，定位與斜率按鈕均可調(diào)節(jié)到對應(yīng)的pH值時，一般認(rèn)為可以使用，否則可按使用說明書進(jìn)行電極活化處理。活化方法是在4%氟化氫溶液中浸3~5 s左右，取出用蒸餾水進(jìn)行沖洗，然后在0.1mol/L的鹽酸溶液中浸泡數(shù)小時后，用蒸餾水沖洗干凈，再進(jìn)行標(biāo)定，即用pH值為6.86(25℃)的緩沖溶液進(jìn)行定位，調(diào)節(jié)好后任意選擇另一種pH緩沖溶液進(jìn)行斜率調(diào)節(jié)，如無法調(diào)節(jié)到，則需更換電極。非封閉型復(fù)合電極，里面要加外參比溶液即3 mol/L氯化鉀溶液，所以必須檢查電極里的氯化鉀溶液是否在1/3以上，如果不到，需添加3 mol/L氯化鉀溶液。如果氯化鉀溶液超出小孔位置，則把多余的氯化鉀溶液甩掉，使溶液位于小孔下面，并檢查溶液中是否有氣泡，如有氣泡要輕彈電極，把氣泡完全趕出。

在使用過程中應(yīng)把電極上面的橡皮剝下，使小孔露在外面，否則在進(jìn)行分析時，會產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致氯化鉀溶液不能順利通過玻璃球泡與被測溶液進(jìn)行離子交換，會使測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。測量完成后應(yīng)把橡皮復(fù)原，封住小孔。電極經(jīng)蒸餾水清洗后，應(yīng)浸泡在3 mol/L氯化鉀溶液中，以保持電極球泡的濕潤，如果電極使用前發(fā)現(xiàn)保護(hù)液已流失，則應(yīng)在3 mol/L氯化鉀溶液中浸泡數(shù)小時，以使電極達(dá)到最好的測量狀態(tài)。在實(shí)際使用時，發(fā)現(xiàn)有的分析人員把復(fù)合電極當(dāng)作玻璃電極來處理，放在蒸餾水中長時間浸泡，這是不正確的，這會使復(fù)合電極內(nèi)的氯化鉀溶液濃度大大降低，導(dǎo)致在測量時電極反應(yīng)不靈敏，最終導(dǎo)致測量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，因此不應(yīng)把復(fù)合電極長時間浸泡在蒸餾水中。

1、玻璃電極插座應(yīng)保持干燥、清潔，嚴(yán)禁接觸酸霧、鹽霧等有害氣體，嚴(yán)禁沾上水溶液，保證儀器的高輸入阻抗。

2、 不進(jìn)行測量時，應(yīng)將輸入短路，以免損壞儀器。

3、 新電極或久置不用的電極在使用前，必須在蒸餾水中浸泡數(shù)小時。使電極不對稱電位降低達(dá)到穩(wěn)定，降低電極內(nèi)阻。

4、 測量時，電極球泡應(yīng)全部浸入被測溶液中。

5、 使用時，應(yīng)使內(nèi)參比電極浸在內(nèi)參比溶液中，不要讓內(nèi)參比溶液倒向電極帽一端，使內(nèi)參比懸空。

6、 使用時，應(yīng)拔去參比電極電解液加液口的橡皮塞，以使參比電解液(鹽橋)借重力作用維持一定流速滲透并與被測溶液相通。否則，會造成讀數(shù)漂移。

7、 氯化鉀溶液中應(yīng)該沒有氣泡，以免使測量回路斷開。

8、 應(yīng)該經(jīng)常添加氯化鉀鹽橋溶液，保持液面高于銀/氯化銀絲。

pH測量一定要標(biāo)定校準(zhǔn)嗎?

pH測量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。比色法當(dāng)然不要標(biāo)定，而電極法就一定要標(biāo)定，因?yàn)殡姌O法pH測量就是將未知溶液與已知pHs值的標(biāo)準(zhǔn)溶液在測量電池中作用比較測定，這是電極法pH測量的"操作定義"所決定的。

pH計因電計設(shè)計的不同而類型很多，其操作步驟各有不同，因而pH計的操作應(yīng)嚴(yán)格按照其使用說明書正確進(jìn)行。在具體操作中，校準(zhǔn)是pH計使用操作中的一重要步驟。表1的數(shù)據(jù)是精度為0.01級、經(jīng)過計量檢定合格的pH計在未校準(zhǔn)時與校準(zhǔn)后的測量值，從中可以看出校準(zhǔn)的重要性。

盡管pH計種類很多，但其校準(zhǔn)方法均采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法，即選擇兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液:一種是pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，第二種是pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液或pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。先用pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對電計進(jìn)行定位，再根據(jù)待測溶液的酸堿性選擇第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。如果待測溶液呈酸性，則選用pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液;如果待測溶液呈堿性，則選用pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。若是手動調(diào)節(jié)的pH計，應(yīng)在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液之間反復(fù)操作幾次，直至不需再調(diào)節(jié)其零點(diǎn)和定位(斜率)旋鈕，pH計即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值。則校準(zhǔn)過程結(jié)束。此后，在測量過程中零點(diǎn)和定位旋鈕就不應(yīng)再動。若是智能式pH計，則不需反復(fù)調(diào)節(jié)，因?yàn)槠鋬?nèi)部已貯存幾種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的pH值可供選擇、而且可以自動識別并自動校準(zhǔn)。但要注意標(biāo)準(zhǔn)緩沖液選擇及其配制的準(zhǔn)確性。智能式0.01級pH計一般內(nèi)存有三至五種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值，如科立龍公司的KL-016型pH計等。

其次，在校準(zhǔn)前應(yīng)特別注意待測溶液的溫度。以便正確選擇標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,并調(diào)節(jié)電計面板上的溫度補(bǔ)償旋鈕,使其與待測溶液的溫度一致。不同的溫度下，標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值是不一樣的。

校準(zhǔn)工作結(jié)束后，對使用頻繁的pH計一般在48小時內(nèi)儀器不需再次定標(biāo)。如遇到下列情況之一，儀器則需要重新標(biāo)定:

⑴溶液溫度與定標(biāo)溫度有較大的差異時.

⑵電極在空氣中暴露過久，如半小時以上時.

⑶定位或斜率調(diào)節(jié)器被誤動;

⑷測量過酸(pH<2)或過堿(pH>12)的溶液后;

⑸換過電極后;

⑹當(dāng)所測溶液的pH值不在兩點(diǎn)定標(biāo)時所選溶液的中間，且距7pH又較遠(yuǎn)時。

1、 測量時應(yīng)按說明書規(guī)定的時間周期對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

2、 校準(zhǔn)時應(yīng)注意:

標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度盡量與被測溶液溫度接近。

定位標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液應(yīng)盡量接近被測溶液的pH值。或兩點(diǎn)標(biāo)定時，應(yīng)盡量使被測溶液的pH值在兩個標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的區(qū)間內(nèi)。

校準(zhǔn)后，應(yīng)將浸入標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的電極用水特別沖洗，因?yàn)榫彌_溶液的緩沖作用，帶入被測溶液后，造成測量誤差。

3、 記錄被測溶液的pH值時應(yīng)同時記錄被測溶液的溫度值，因?yàn)殡x開溫度值，pH值幾乎毫無意義。盡管大多數(shù)pH計都具有溫度補(bǔ)償功能，但僅僅是補(bǔ)償電極的響應(yīng)而已，也就是說只是半補(bǔ)償，而沒有同時對被測溶液進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即，全補(bǔ)償。

如何避免被測溶液與鹽橋成分反應(yīng)?

如果被測溶液含有可溶性銀鹽、一價汞鹽或鉈鹽時，鹽橋內(nèi)不能利用氯化鉀溶液，而應(yīng)該用飽和硝酸鉀或硝酸銨溶液方能獲得滿意的測量結(jié)果。對非水溶液則應(yīng)用碘化鈉的甲醇溶液和硫氰化鉀的乙醇溶液為中間溶液。

總之，不能使鹽橋溶液中的成分與被測溶液發(fā)生沉淀、氧化還原反應(yīng)等現(xiàn)象，不然會干擾電動勢測定。

如雙液接參比電極在測Cl濃度中的應(yīng)用。

關(guān)于pH計的常見信號顯示儀表 ProtEX RT6820......模擬信號輸入型/積算型顯示儀表輸入信號 4~20mA, Loop-Power回路供電電壓降幅 2.8V, (帶背光時5.8V)支持線性的、平方根的或可編程的數(shù)學(xué)運(yùn)算Loop-Power回路供電 或 DC供電背光可選 ProtEX RT6830.....脈沖信號輸入型/積算型顯示儀表電池供電, DC供電, 或輸出回路供電電池供電, DC供電, 或輸出回路供電 背光可選 ProtEX_Lite PD663 防爆型回路供電過程顯示儀表輸入信號 4~20mA電壓降幅 1.7V, (帶背光時4.9V)3-1/2+LCDS數(shù)字,0.6"高回路供電背光可選快捷的四鍵編程問題

pH計廣泛用于凈水、自來水、生活用水及各種液體的酸堿度測試。pH值在7.0為中性，7.0以下為酸性，7.0以上為堿性。

隨著科學(xué)研究的發(fā)展和生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步水分的定量分析已被列為各類物質(zhì)理化分析的基本項(xiàng)目之一，作為各類物質(zhì)的一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)。

根據(jù)不同形式試樣中的不同水分含量提出了測定水分的不同要求。水分測定可以是工業(yè)生產(chǎn)的控制分析，也可是工農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量簽定;可以從成噸計的產(chǎn)品中測定含水量等等。

酸度計的級別和儀器的準(zhǔn)確度是不同的兩個概念，儀器級別與其準(zhǔn)確度并不完全一致。酸度計的級別是按其指示器(簡稱電計)的分度值(分辨率或最小顯示值)表示的，例如:分度為0.1pH的儀器稱為0.1級儀器;最小顯示值為0.001pH的儀器稱為0.001級儀器，等等。而儀器的準(zhǔn)確度是電計與電極配套測試標(biāo)準(zhǔn)溶液的綜合誤差，它不僅與電計有關(guān)，而且與玻璃電極和參比電極更有關(guān)。從實(shí)際使用要求出發(fā)，電計的分度值為0.1~0.001pH，如果有必要的話，依當(dāng)前的科技水平，完全可以制作出更精密的電計。但是，由于結(jié)構(gòu)和制造等方面的原因，常用電極的性能還不能達(dá)到完全理想的程度。

玻璃電極的重復(fù)性誤差和參比電極的溶液接界電勢穩(wěn)定性都不優(yōu)于0.01pH。因此，電計的分辨率再高，儀器測試準(zhǔn)確度都難優(yōu)于0.01pH。但是，選擇高分辨率的儀器可以最大限度地克服或消除電計對測試誤差的影響。由于要使電計達(dá)到滿意的精度已不成問題，所以都在儀器的智能化，人性化，可靠性，操作簡便以及性價比等方面不斷創(chuàng)新和提高。酸度計的級別與其測試準(zhǔn)確度的關(guān)系在酸度計國家計量檢定規(guī)程(JJG119-84)中規(guī)定如下:

PH酸度計儀器的級別0.2級、0.1級、0.02級、0.01級、0.001級

分度值或最小顯示值(pH)0.2、0.1、0.02、0.01、0.001

電計示值誤差(pH)±0.1、±0.05、±0.01、±0.01、±0.002

配套測試示值總誤差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.02、±0.01

注:配套測試時的測試范圍應(yīng)控制在pH3~pH10內(nèi)。從上表可以看出，對于0.01級以下的酸度計，示值總誤差數(shù)值等于其級別，對于0.01級的酸度計，示值總誤差為0.02pH，對于0.001級酸度計，其示值總誤差也只能達(dá)到±0.01pH，而且此時需要使用一級pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)才能得到保證。(注意:pH國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分一級和二級兩種，一般酸度計常用的是二級pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。)

人們根據(jù)生產(chǎn)與生活的需要，科學(xué)地研究生產(chǎn)了許多型號的酸度計:

按測量精度

可分0.2級、0.1級、0.01級或更高精度。

按儀器體積

分為筆式(迷你型)、便攜式、臺式還有在線連續(xù)監(jiān)控測量的在線式。

根據(jù)使用的要求

筆式(迷你型)與便攜式pH酸堿度計一般是檢測人員帶到現(xiàn)場檢測使用。

選擇pH酸堿度計的精度級別是根據(jù)用戶測量所需的精度決定，而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的pH計。

◆按便攜性分的，分為:便攜式pH計，臺式pH計和筆式pH計。

◆按用途分為:實(shí)驗(yàn)室用pH計，工業(yè)在線pH計等。

◆按先進(jìn)程度分為經(jīng)濟(jì)型pH計，智能型pH計，精密型pH計或分為指針式pH計，數(shù)顯式pH計。

◆筆式pH計，一般制成單一量程，測量范圍狹窄，為專用簡便儀器。

便攜式和臺式pH計測量范圍較廣，常用儀器，不同點(diǎn)是便攜式采用直流供電，可攜帶到現(xiàn)場。實(shí)驗(yàn)室pH計測量范圍廣、功能多、測量精度高。

工業(yè)用pH計的特點(diǎn)是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測量精度、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)，具有模擬里量輸出、數(shù)字通訊、上下限報警和控制功能等。

什么是pH?pH是拉丁文"Pondus hydrogenii"一詞的縮寫(Pondus=壓強(qiáng)、壓力hydrogenium=氫)，用來量度物質(zhì)中氫離子的活性。這一活性直接關(guān)系到水溶液的酸性、中性和堿性。水在化學(xué)上是中性的，但不是沒有離子，即使化學(xué)純水也有微量被離解:嚴(yán)格地講，在與水分子水合作用以前，氫核不是以自由態(tài)存在。

H2O+ H2O=H3O+ OHˉ，由于水合氫離子(H3O)的濃度是與氫離子(H)濃度等同看待，上式可以簡化成下述常用的形式:

H2O=H+ OHˉ

此處正的氫離子，人們在化學(xué)中表示為"H離子"或"氫核"。水合氫核表示為"水合氫離子"。負(fù)的氫氧根離子稱為"氫氧化物離子"。

利用質(zhì)量作用定律，對于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示:

K=H3O×OH----H2O

由于水只有極少量被離解，因此水的質(zhì)量摩爾濃度實(shí)際為一常數(shù)，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。

KW=K×H2O KW= H3O·OH-=10·10=10mol/l(25℃)

也就是說對于一升純水在25℃時存在10摩爾H3O離子和10摩爾OHˉ離子。

在中性溶液中，氫離子H和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10mol/l。如:

假如有過量的氫離子H，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H游離的物質(zhì)。同樣，如果使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出H值就足以表示溶液的特性，呈酸性還是堿性，為了免于用此分子濃度負(fù)冥指數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生物學(xué)家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對數(shù)代替，并定義為"pH值"。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對數(shù)負(fù)值。即pH=-log[H]。

因此，pH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負(fù)數(shù):

改變50m的水的pH值，從pH2到pH3需要500L漂白劑。然而，從pH6到pH7只需要50L的漂白劑。

測量pH值的方法很多，主要有化學(xué)分析法、試紙法、電位法?，F(xiàn)主要介紹電位法測得pH值。

電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個系統(tǒng)，它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢(EMF)。此電動勢(EMF)由二個半電池構(gòu)成，其中一個半電池稱作指示電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)，如H;另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是測量溶液相通，并且與測量儀表相連。

例如，一支電極由一根插在含有銀離子的鹽溶液中的一根銀導(dǎo)線制成，在導(dǎo)線和溶液的界面處，由于金屬和鹽溶液二種物相中銀離子的不同活度，形成離子的充電過程，并形成一定的電位差。失去電子的銀離子進(jìn)溶液。當(dāng)沒有施加外電流進(jìn)行反充電，也就是說沒有電流的話，這一過程最終會達(dá)到一個平衡。在這種平衡狀態(tài)下存在的電壓被稱為半電池電位或電極電位。這種(如上所述)由金屬和含有此金屬離子的溶液組成的電極被稱為第一類電極。

此電位的測量是相對一個電位與鹽溶液的成分無關(guān)的參比電極進(jìn)行的。這種具有獨(dú)立電位的參比電極也被稱為第二電極。對于此類電極，金屬導(dǎo)線都是覆蓋一層此種金屬的微溶性鹽(如:Ag/Agcl)，并且插入含有此種金屬鹽陰離子的電解質(zhì)溶液中。此時半電池電位或電極電位的大小取決于此種陰離子的活度。

此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式:

式中:E-電位

E0-電極的標(biāo)準(zhǔn)電壓

R-氣體常數(shù)(8.31439焦耳/摩爾和℃)

T-開氏絕對溫度(例:20℃相當(dāng)于(273.15+20)293.15開爾文)

F-法拉第常數(shù)(96493庫化/當(dāng)量)

n-被測離子的化合價(銀=1，氫=1)

ln(aMe)-離子活度aMe的對數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)氫電極是所有電位測量的參比點(diǎn)。標(biāo)準(zhǔn)氫電極是一根鉑絲，用電解的方法鍍(涂覆)上氯化鉑，并且在四周充入氫氣(固定壓力為1013hpa)構(gòu)成的。

將此電極浸入在25℃時H3O離子含量為1mol/l溶液中便形成電化學(xué)中所有電位測量所參照的半電池電位或電極電位。其中氫電極作為參比電極在實(shí)踐中很難實(shí)現(xiàn)，于是使用第二類電極做為參比電極。其中最常用的便是銀/氯化銀電極。該電極通過溶解的AgCl對于氯離子濃度的變化起反應(yīng)。

此參比電極的電極電位通過飽和的kcl貯池(如:3mol/l kcl)來實(shí)現(xiàn)恒定。液體或凝膠形式的電解質(zhì)溶液通過隔膜與被測溶液相連通。

利用上述的電極組合-銀電極和Ag/AgCl參比電極可以測量膠片沖洗液中的銀離子含量。也可以將銀電極換成鉑或金電極進(jìn)行氧化還原電位的測量。例如:某種金屬離子的氧化階段。

最常用的pH指示電極是玻璃電極。它是一支端部吹成泡狀的對于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管內(nèi)充填有含飽和AgCl的3mol/l kcl緩沖溶液，pH值為7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的電位差用Ag/AgCl傳導(dǎo)系統(tǒng)，

如第二電極，導(dǎo)出。pH復(fù)合電極和pH固態(tài)電極，

此電位差遵循能斯特公式:

將E0、R、T(298.15K即25℃)等數(shù)值代入上式既得:

E=59.16mv/25℃ per pH (式中已將ln(H3O)轉(zhuǎn)化為pH)

式中R和F為常數(shù)，n為化合價，每種離子都有其固定的值。對于氫離子來講n=1。溫度"T"做為變量，在能斯特公式中起很大作用。隨著溫度的上升，電位值將隨之增大。

對于每1℃的溫度變大，將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來表示則每1℃第1pH變化0.0033pH值。

這也就是說:對于20~30℃之間和7pH左右的測量不需要對溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償;而對于溫度>30℃或<20℃和pH值>8或6的應(yīng)用場合則必須對溫度變化進(jìn)行補(bǔ)償。

工業(yè)pH計，是一種常用的工業(yè)儀器設(shè)備，主要用來精密測量液體介質(zhì)的酸堿度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮

工業(yè)pH計

采用pH計能更好地控制化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到提高生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量以及安全生產(chǎn)的目的。帶有自動記錄的pH測量系統(tǒng)還可對污染公害提供訴訟的證據(jù)。某些間歇生產(chǎn)過程(例如某些化肥生產(chǎn)、食品加工過程)采用pH計后可變?yōu)檫B續(xù)生產(chǎn)方式。在現(xiàn)代工業(yè)中采用pH計比其他類型的連續(xù)分析儀表的總和還多。幾乎凡需用水的生產(chǎn)部門都需要采用pH計。其應(yīng)用范圍從工業(yè)用水和廢物處理到采礦中的浮選過程，包括紙漿和造紙、金屬加工、化工、石油、合成橡膠生產(chǎn)、發(fā)電廠、制藥、食品加工等廣泛領(lǐng)域。

精密ph計: BANTE920.BANTE921.BANTE922

微型ph計:PHS-3AW.PHS-3BW.PHS-3CW

在線ph計:PHG-20

防水筆型ph計:PHscan10.PHscan20.PHscan30

PH計檢定儀:DpHJ-2pH