pH計(jì)測(cè)量要點(diǎn)

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(guó)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(méi)有，用pH緩沖溶液進(jìn)行兩點(diǎn)標(biāo)定時(shí)，定位與斜率按鈕均可調(diào)節(jié)到對(duì)應(yīng)的pH值時(shí)，一般認(rèn)為可以使用，否則可按使用說(shuō)明書(shū)進(jìn)行電極活化處理?；罨椒ㄊ窃?%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(shí)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(wú)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(guò)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(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致氯化鉀溶液不能順利通過(guò)玻璃球泡與被測(cè)溶液進(jìn)行離子交換，會(huì)使測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。測(cè)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(rùn)，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(shí)，以使電極達(dá)到最好的測(cè)量狀態(tài)。在實(shí)際使用時(shí)，發(fā)現(xiàn)有的分析人員把復(fù)合電極當(dāng)作玻璃電極來(lái)處理，放在蒸餾水中長(zhǎng)時(shí)間浸泡，這是不正確的，這會(huì)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(cè)量時(shí)電極反應(yīng)不靈敏，最終導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，因此不應(yīng)把復(fù)合電極長(zhǎng)時(shí)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(cè)量時(shí)，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(shí)。使電極不對(duì)稱電位降低達(dá)到穩(wěn)定，降低電極內(nèi)阻。

4、 測(cè)量時(shí)，電極球泡應(yīng)全部浸入被測(cè)溶液中。

5、 使用時(shí)，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(shí)，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(cè)溶液相通。否則，會(huì)造成讀數(shù)漂移。

7、 氯化鉀溶液中應(yīng)該沒(méi)有氣泡，以免使測(cè)量回路斷開(kāi)。

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(cè)量一定要標(biāo)定校準(zhǔn)嗎?

pH測(cè)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(cè)量就是將未知溶液與已知pHs值的標(biāo)準(zhǔn)溶液在測(cè)量電池中作用比較測(cè)定，這是電極法pH測(cè)量的"操作定義"所決定的。

pH計(jì)因電計(jì)設(shè)計(jì)的不同而類型很多，其操作步驟各有不同，因而pH計(jì)的操作應(yīng)嚴(yán)格按照其使用說(shuō)明書(shū)正確進(jìn)行。在具體操作中，校準(zhǔn)是pH計(jì)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(jí)、經(jīng)過(guò)計(jì)量檢定合格的pH計(jì)在未校準(zhǔn)時(shí)與校準(zhǔn)后的測(cè)量值，從中可以看出校準(zhǔn)的重要性。

盡管pH計(jì)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(duì)電計(jì)進(jìn)行定位，再根據(jù)待測(cè)溶液的酸堿性選擇第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。如果待測(cè)溶液呈酸性，則選用pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液;如果待測(cè)溶液呈堿性，則選用pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。若是手動(dòng)調(diào)節(jié)的pH計(jì)，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(jì)即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值。則校準(zhǔn)過(guò)程結(jié)束。此后，在測(cè)量過(guò)程中零點(diǎn)和定位旋鈕就不應(yīng)再動(dòng)。若是智能式pH計(jì)，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(dòng)識(shí)別并自動(dòng)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(jí)pH計(jì)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(jì)等。

其次，在校準(zhǔn)前應(yīng)特別注意待測(cè)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(jì)面板上的溫度補(bǔ)償旋鈕,使其與待測(cè)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(duì)使用頻繁的pH計(jì)一般在48小時(shí)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(shí).

⑵電極在空氣中暴露過(guò)久，如半小時(shí)以上時(shí).

⑶定位或斜率調(diào)節(jié)器被誤動(dòng);

⑷測(cè)量過(guò)酸(pH<2)或過(guò)堿(pH>12)的溶液后;

⑸換過(guò)電極后;

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

1、 測(cè)量時(shí)應(yīng)按說(shuō)明書(shū)規(guī)定的時(shí)間周期對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

2、 校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意:

標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度盡量與被測(cè)溶液溫度接近。

定位標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液應(yīng)盡量接近被測(cè)溶液的pH值。或兩點(diǎn)標(biāo)定時(shí)，應(yīng)盡量使被測(cè)溶液的pH值在兩個(gè)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(cè)溶液后，造成測(cè)量誤差。

3、 記錄被測(cè)溶液的pH值時(shí)應(yīng)同時(shí)記錄被測(cè)溶液的溫度值，因?yàn)殡x開(kāi)溫度值，pH值幾乎毫無(wú)意義。盡管大多數(shù)pH計(jì)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(shuō)只是半補(bǔ)償，而沒(méi)有同時(shí)對(duì)被測(cè)溶液進(jìn)行溫度補(bǔ)償，即，全補(bǔ)償。

如何避免被測(cè)溶液與鹽橋成分反應(yīng)?

如果被測(cè)溶液含有可溶性銀鹽、一價(jià)汞鹽或鉈鹽時(shí)，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(cè)量結(jié)果。對(duì)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(cè)溶液發(fā)生沉淀、氧化還原反應(yīng)等現(xiàn)象，不然會(huì)干擾電動(dòng)勢(shì)測(cè)定。

如雙液接參比電極在測(cè)Cl濃度中的應(yīng)用。

關(guān)于pH計(jì)的常見(jiàn)信號(hào)顯示儀表 ProtEX RT6820......模擬信號(hào)輸入型/積算型顯示儀表輸入信號(hào) 4~20mA, Loop-Power回路供電電壓降幅 2.8V, (帶背光時(shí)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(hào)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(guò)程顯示儀表輸入信號(hào) 4~20mA電壓降幅 1.7V, (帶背光時(shí)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(wèn)題

pH計(jì)廣泛用于凈水、自來(lái)水、生活用水及各種液體的酸堿度測(cè)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(cè)定水分的不同要求。水分測(cè)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(jì)的產(chǎn)品中測(cè)定含水量等等。

酸度計(jì)的級(jí)別和儀器的準(zhǔn)確度是不同的兩個(gè)概念，儀器級(jí)別與其準(zhǔn)確度并不完全一致。酸度計(jì)的級(jí)別是按其指示器(簡(jiǎn)稱電計(jì))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(jí)儀器;最小顯示值為0.001pH的儀器稱為0.001級(jí)儀器，等等。而儀器的準(zhǔn)確度是電計(jì)與電極配套測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)溶液的綜合誤差，它不僅與電計(jì)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(jì)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(jì)。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(shì)穩(wěn)定性都不優(yōu)于0.01pH。因此，電計(jì)的分辨率再高，儀器測(cè)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(jì)對(duì)測(cè)試誤差的影響。由于要使電計(jì)達(dá)到滿意的精度已不成問(wèn)題，所以都在儀器的智能化，人性化，可靠性，操作簡(jiǎn)便以及性價(jià)比等方面不斷創(chuàng)新和提高。酸度計(jì)的級(jí)別與其測(cè)試準(zhǔn)確度的關(guān)系在酸度計(jì)國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程(JJG119-84)中規(guī)定如下:

PH酸度計(jì)儀器的級(jí)別0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.02級(jí)、0.01級(jí)、0.001級(jí)

分度值或最小顯示值(pH)0.2、0.1、0.02、0.01、0.001

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

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

注:配套測(cè)試時(shí)的測(cè)試范圍應(yīng)控制在pH3~pH10內(nèi)。從上表可以看出，對(duì)于0.01級(jí)以下的酸度計(jì)，示值總誤差數(shù)值等于其級(jí)別，對(duì)于0.01級(jí)的酸度計(jì)，示值總誤差為0.02pH，對(duì)于0.001級(jí)酸度計(jì)，其示值總誤差也只能達(dá)到±0.01pH，而且此時(shí)需要使用一級(jí)pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)才能得到保證。(注意:pH國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)分一級(jí)和二級(jí)兩種，一般酸度計(jì)常用的是二級(jí)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(hào)的酸度計(jì):

按測(cè)量精度

可分0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.01級(jí)或更高精度。

按儀器體積

分為筆式(迷你型)、便攜式、臺(tái)式還有在線連續(xù)監(jiān)控測(cè)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(jì)一般是檢測(cè)人員帶到現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)使用。

選擇pH酸堿度計(jì)的精度級(jí)別是根據(jù)用戶測(cè)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(jì)。

◆按便攜性分的，分為:便攜式pH計(jì)，臺(tái)式pH計(jì)和筆式pH計(jì)。

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

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

◆筆式pH計(jì)，一般制成單一量程，測(cè)量范圍狹窄，為專用簡(jiǎn)便儀器。

便攜式和臺(tái)式pH計(jì)測(cè)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(chǎng)。實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)量范圍廣、功能多、測(cè)量精度高。

工業(yè)用pH計(jì)的特點(diǎn)是要求穩(wěn)定性好、工作可靠，有一定的測(cè)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(bào)警和控制功能等。

什么是pH?pH是拉丁文"Pondus hydrogenii"一詞的縮寫(xiě)(Pondus=壓強(qiáng)、壓力hydrogenium=氫)，用來(lái)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(méi)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(jiǎn)化成下述常用的形式:

H2O=H+ OHˉ

此處正的氫離子，人們?cè)诨瘜W(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(duì)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(shuō)對(duì)于一升純水在25℃時(shí)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(guò)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(duì)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(duì)數(shù)負(fù)值。即pH=-log[H]。

因此，pH值是離子濃度以10為底的對(duì)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(cè)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(cè)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(gè)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(dòng)勢(shì)(EMF)。此電動(dòng)勢(shì)(EMF)由二個(gè)半電池構(gòu)成，其中一個(gè)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(gè)半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是測(cè)量溶液相通，并且與測(cè)量?jī)x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(guò)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(méi)有施加外電流進(jìn)行反充電，也就是說(shuō)沒(méi)有電流的話，這一過(guò)程最終會(huì)達(dá)到一個(gè)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(cè)量是相對(duì)一個(gè)電位與鹽溶液的成分無(wú)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(duì)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(shí)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(kāi)氏絕對(duì)溫度(例:20℃相當(dāng)于(273.15+20)293.15開(kāi)爾文)

F-法拉第常數(shù)(96493庫(kù)化/當(dāng)量)

n-被測(cè)離子的化合價(jià)(銀=1，氫=1)

ln(aMe)-離子活度aMe的對(duì)數(shù)

標(biāo)準(zhǔn)氫電極是所有電位測(cè)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(shí)H3O離子含量為1mol/l溶液中便形成電化學(xué)中所有電位測(cè)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(guò)溶解的AgCl對(duì)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(guò)飽和的kcl貯池(如:3mol/l kcl)來(lái)實(shí)現(xiàn)恒定。液體或凝膠形式的電解質(zhì)溶液通過(guò)隔膜與被測(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(jià)，每種離子都有其固定的值。對(duì)于氫離子來(lái)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(duì)于每1℃的溫度變大，將引起電位0.2mv/per pH變化。用pH值來(lái)表示則每1℃第1pH變化0.0033pH值。

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

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

1、 pH玻璃電極的貯存

短期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;

長(zhǎng)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(shí)間加長(zhǎng)?？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(shí)，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(wú)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(wèn)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(shí)。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(shí)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(guò)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(wú)效時(shí)，可采用砂紙研磨的機(jī)械方法去除堵塞。此法可能會(huì)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(shí)，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(jiǎn)單作一介紹:

⒈復(fù)合電極不用時(shí)，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(wú)裂紋;球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在。

⒊測(cè)量濃度較大的溶液時(shí)，盡量縮短測(cè)量時(shí)間，用后仔細(xì)清洗，防止被測(cè)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(cè)量精度。

⒌測(cè)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(jì)顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時(shí)，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(wú)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(zhǎng)期:貯存在pH=7的緩沖溶液中。

2、 pH玻璃電極的清洗

pH計(jì)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(jì)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(duì)pH計(jì)不會(huì)造成大的沖擊。定期的維護(hù)有助于儀表的準(zhǔn)確測(cè)量和延長(zhǎng)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(hào)將無(wú)法傳送至變送器。

若電極不測(cè)量時(shí)，應(yīng)將黃色保護(hù)套管套上，它能使電極處于濕潤(rùn)狀態(tài)，有利于延長(zhǎng)電極的使用壽命。每隔一個(gè)月左右，應(yīng)對(duì)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(shí)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(hào)輸出斜率。

如何選購(gòu)pH計(jì)|酸度儀|酸度計(jì)?應(yīng)注意五大點(diǎn)。

我們?cè)谶x購(gòu)酸度儀時(shí)，首先要考慮應(yīng)用場(chǎng)合，選擇筆式pH計(jì)，便攜式酸度儀，臺(tái)式酸度計(jì)或是工業(yè)用pH計(jì);其次是考慮測(cè)量需要的精度，選擇合適自己使用的精度. BpH-200A型pH計(jì)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?cè)谶x購(gòu)酸度計(jì)時(shí)需要考慮以下幾點(diǎn):

1.根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類可分為:筆式pH計(jì)、便攜式pH計(jì)、實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)和工業(yè)pH計(jì)等。筆式pH計(jì)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(jì)主要用于現(xiàn)場(chǎng)和野外測(cè)方式，要求較高的精度和完善的功能。

實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)是一種臺(tái)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(jì)是用于工業(yè)流程的連續(xù)測(cè)量，不僅要有測(cè)量顯示功能，還要有報(bào)警和控制功能，以及安 裝、清洗、抗干擾等等問(wèn)題的考慮。

2.據(jù)pH計(jì)儀器精度分類:可分為0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.05級(jí)、0.01級(jí),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(kāi)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(jì)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(guò)程，因此在滴定分析中還有使用。

5.看pH計(jì)有沒(méi)有附帶功能，比方說(shuō)帶標(biāo)配RS232接口，還有一個(gè)很重的是溫度補(bǔ)償是自動(dòng)

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

備注:pH計(jì)|酸度儀|酸度計(jì)這三個(gè)名稱意思都一樣，只是各地方或者廠家說(shuō)法不一樣

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(guò)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(cè)量pH值。

水的pH值是表示水中氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)值，表示為:

pH= - lg aH

pH值有時(shí)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(lái)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(duì)數(shù)值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數(shù)量級(jí)的大小，這樣應(yīng)用起來(lái)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(cè)量是一種相對(duì)測(cè)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(cè)量時(shí)，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(gè)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(cè)定它們的pHs值。國(guó)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(guó)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(gè)溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變，這種能對(duì)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(jiǎn)單。

如何配制pH緩沖溶液?

對(duì)于一般的pH測(cè)量，可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250ml)，配制溶液時(shí)，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(kāi)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(gè)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(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備幾個(gè)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(shí)，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(shí)間可以長(zhǎng)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(cè)量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計(jì)。

⑵用以檢定pH計(jì)的準(zhǔn)確性，例如用pH6.86和pH4.00標(biāo)定pH計(jì)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(cè)量時(shí)檢查pH計(jì)是否需要重新設(shè)定。pH計(jì)標(biāo)定并使用后也許會(huì)產(chǎn)生漂移或變化，因此在測(cè)試前將電極插入與被測(cè)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(cè)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(jì)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(shí)不易搞錯(cuò)，并且在常溫下保存不會(huì)發(fā)霉變質(zhì)，保存期可長(zhǎng)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(shí)間間斷測(cè)試;而工業(yè)pH電極是在較差的環(huán)境條件下進(jìn)行長(zhǎng)期連續(xù)的測(cè)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(zhǎng)期穩(wěn)定性好。從結(jié)構(gòu)上講實(shí)驗(yàn)室pH電極要求簡(jiǎn)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(chǎng)和磁場(chǎng)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(rùn)的條件下才能與溶液中的H+離子良好的響應(yīng)。同時(shí)，玻璃電極經(jīng)過(guò)浸泡，可以使不對(duì)稱電勢(shì)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(shí)間8小時(shí)至24小時(shí)或更長(zhǎng)，根據(jù)球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時(shí)，參比電極的液接界也需要浸泡。因?yàn)槿绻航咏绺珊詴?huì)使液接界電勢(shì)增大或不穩(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(shí)間一般幾小時(shí)即可。

因此，對(duì)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(duì)玻璃球泡和液接界同時(shí)起作用。這里要特別提醒注意，因?yàn)檫^(guò)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(lái)使用pH復(fù)合電極時(shí)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(shí)間越長(zhǎng)性能越差，因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)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(shì)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(shí)，電極還是會(huì)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(zhǎng)期浸泡在此類溶液中會(huì)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(wú)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(shù)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(guò)氧化氫

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

⑴測(cè)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(cè)試出溶液的溫度)。例如25℃時(shí)讀數(shù)值E1'=186mV(取絕對(duì)值)，而準(zhǔn)確值為178mV(見(jiàn)表格)，則誤差值=186-178mV，換算成pH值:8/59.16=0.14pH(59.16mV/pH是25℃時(shí)的K值，見(jiàn)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(cè)試誤差會(huì)比較大，尤其當(dāng)測(cè)試溶液溫度變化較大時(shí)誤差會(huì)更大。如果測(cè)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(guò)1pH.

⑵測(cè)試電極百分理論余率(PTS)

記錄(1)步驟中的測(cè)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(duì)值)，ΔE'=E1'+E2'=186+111=297mV，與表格中的ΔE對(duì)照，PTS=97%，合格，一般新電極PTS≥97%，使用長(zhǎng)久的電極可以放寬一些，但一般應(yīng)PTS≥95%，除非測(cè)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(cè)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(duì)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(cè)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(duì)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(chǎng)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(wú)法進(jìn)行測(cè)量的，它必須和參比電極一起才能測(cè)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(gè)固定的參比電勢(shì)，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(wú)需添加。

⑻砂芯液接界:液接界是構(gòu)通外參比溶液和被測(cè)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(duì)稱電勢(shì):當(dāng)電極的內(nèi)外參比電極，內(nèi)外參比溶液均相同時(shí)，理論上電池電動(dòng)勢(shì)應(yīng)等于零，但實(shí)際上總有幾毫伏到幾十毫伏的電勢(shì)差存在，這說(shuō)明玻璃球泡內(nèi)外二個(gè)界面是不對(duì)稱的，這一電勢(shì)差就稱為不對(duì)稱電勢(shì)。不對(duì)稱電勢(shì)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(jì)特設(shè)的定位調(diào)節(jié)器消除它。

⑵零電勢(shì):pH電極的零電勢(shì)是指pH測(cè)量電池的電勢(shì)為零時(shí)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(shì)pH值大于或小于電極的零電勢(shì)pH值時(shí)，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(shí)為50兆歐，則0℃時(shí)為800兆歐)。內(nèi)阻高的電極對(duì)電計(jì)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(cè)溶液的酸度和堿度增大時(shí)，電極電勢(shì)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(cè)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(cè)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(kāi)，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(wú)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(cè)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?？沙涫絧H復(fù)合電極使用時(shí)應(yīng)將加液孔打開(kāi)，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(shí)，應(yīng)及時(shí)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(jiǎn)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(shí)，在長(zhǎng)期和連續(xù)的使用條件下，液接界處的KCl濃度會(huì)減少，影響測(cè)試精度。因此非可充式pH復(fù)合電極不用時(shí)，應(yīng)浸在電極浸泡液中，這樣下次測(cè)試時(shí)電極性能會(huì)很好，而大部分實(shí)驗(yàn)室pH電極都不是長(zhǎng)期和連續(xù)的測(cè)試，因此這種結(jié)構(gòu)對(duì)精度的影響是比較小的。而工業(yè)pH復(fù)合電極由于對(duì)測(cè)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(dòng)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(huì)延長(zhǎng)電勢(shì)穩(wěn)定的時(shí)間，更好的方法是使用被測(cè)溶液沖洗電極。

⑶pH復(fù)合電極插入被測(cè)溶液后，要攪拌晃動(dòng)幾下再靜止放置，這樣會(huì)加快電極的響應(yīng)。尤其使用塑殼pH復(fù)合電極時(shí)，攪拌晃動(dòng)要厲害一些，因?yàn)榍蚺莺退軞ぶg會(huì)有一個(gè)小小的空腔，電極浸入溶液后有時(shí)空腔中的氣體來(lái)不及排除會(huì)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(dòng)以排除氣泡。

⑷在粘稠性試樣中測(cè)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(shí)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(cè)試此類溶液，應(yīng)盡量減少浸入時(shí)間，用后仔細(xì)清洗干凈。

⑹避免在無(wú)水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用，它們會(huì)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(huì)溶解，如四氯化碳、三氯乙稀、四氫呋喃等，如果測(cè)試中含有以上溶劑，就會(huì)損壞電極外殼，此時(shí)應(yīng)改用玻璃外殼的pH復(fù)合電極。

對(duì)溶液中氫離子活度無(wú)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(cè)量電池中的作用是提供并保持一個(gè)固定的參比電勢(shì)，因此對(duì)參比電極的要求是電勢(shì)穩(wěn)定、重視，溫度系數(shù)小，有電流通過(guò)時(shí)極化電勢(shì)小。市場(chǎng)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(shì)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(shì)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(shì)，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(huì)被溶解，使電勢(shì)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(shì)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(cè)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(cè)量過(guò)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(guò)鹽橋溶液與被測(cè)溶液相連通，這樣在被測(cè)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(gè)離子擴(kuò)散速度不同，而使液接界兩邊帶有符號(hào)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(huì)影響電極的測(cè)量精度。為了減少液接界的電勢(shì)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(cè)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(shì)，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(cè)溶液的連接部件，這個(gè)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(shí)又要耐腐蝕，這就是液接界結(jié)構(gòu)的矛盾和困難所在。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是滲透、耐壓、不腐蝕，但又不能滲透太快，同時(shí)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(cè)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(cè)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(gè)液接界和二個(gè)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(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn):第一，減少污染，被測(cè)溶液只能污染外腔體中的溶液，對(duì)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(cè)溶液中含S、I等離子會(huì)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(hào)為217型甘汞電極。雙液接參比電極較多用于工業(yè)pH電極。

(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(chǎng)水樣的波動(dòng)范圍選擇標(biāo)準(zhǔn)液。如果現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(chǎng)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(gè)燒杯中。

(4)將電極浸入第一種標(biāo)準(zhǔn)液中，打開(kāi)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(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。

(5)第一點(diǎn)校準(zhǔn)通過(guò)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(dòng)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(huì)以不同的方式顯示儀表是否通過(guò)校驗(yàn)或是否合格。

(7)如果通過(guò)，將電極放回被測(cè)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(guò)程校準(zhǔn)一遍，如果還不能通過(guò)，則更換pH電極。pH電極壽命一般在兩年左右。

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(cè)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(cè)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(cè)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。

工業(yè)pH計(jì)

采用pH計(jì)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(dòng)記錄的pH測(cè)量系統(tǒng)還可對(duì)污染公害提供訴訟的證據(jù)。某些間歇生產(chǎn)過(guò)程(例如某些化肥生產(chǎn)、食品加工過(guò)程)采用pH計(jì)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(jì)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(jì)。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(guò)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(jì): BANTE920.BANTE921.BANTE922

微型ph計(jì):PHS-3AW.PHS-3BW.PHS-3CW

在線ph計(jì):PHG-20

防水筆型ph計(jì):PHscan10.PHscan20.PHscan30

PH計(jì)檢定儀:DpHJ-2pH