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原理

什么是pH,？pH是拉丁文“Pondushydrogenii”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(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×H2OKW=H3O ·OH－=10－7·10－7=10－14mol/l(25℃)也就是說對(duì)于一升純水在25℃時(shí)存在10－7摩爾H3O 離子和10－7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10－7mol/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)冪指數(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(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—?dú)怏w常數(shù)（8.31439焦耳/摩爾和℃）

T—開氏絕對(duì)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(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飽和的kcl貯池（如：3mol/lkcl）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(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/lkcl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℃perpH（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/perpH變化,。用pH值來表示則每1℃第1pH變化0.0033pH值,。

這也就是說：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、抗干擾等等問題的考慮,。

級(jí)別精準(zhǔn)度

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)。)

水分測(cè)定

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,。

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3～5s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3mol/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3mol/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(shí),，會(huì)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(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3mol/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3mol/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。

電極使用

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)該沒有氣泡,，以免使測(cè)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,。

校準(zhǔn)溶液

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)格按照其使用說明書正確進(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)過程結(jié)束。此后,，在測(cè)量過程中零點(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)量過酸（pH<2）或過堿（pH>12）的溶液后；

⑸換過電極后,；

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,、計(jì)量時(shí)應(yīng)按說明書規(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開溫度值，pH值幾乎毫無意義,。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，也就是說只是半補(bǔ)償,，而沒有同時(shí)對(duì)被測(cè)溶液進(jìn)行溫度補(bǔ)償,，即，全補(bǔ)償,。

避免反應(yīng)

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)的常見信號(hào)顯示儀表ProtEXRT6820......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ProtEXRT6830.....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_LitePD663防爆型回路供電過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題

pH計(jì)的用途

pH計(jì)廣泛用于凈水,、自來水、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,。

保養(yǎng)維護(hù)

保養(yǎng)

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0.1NHCl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(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(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,。

維護(hù)

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

安裝維護(hù)

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,。

選購(gòu)要點(diǎn)

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)變化過程，因此在滴定分析中還有使用,。

5.看pH計(jì)有沒有附帶功能,，比方說帶標(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法不一樣,。

相關(guān)術(shù)語

pH值

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(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=-lgaH 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)用起來就十分方便，并由此得到：

⑴中性水溶液,，pH=-gaH =-lg10-7=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標(biāo)度

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

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,。

pH電極

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^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(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(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±0.5pHpH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,。

pH指示電極

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指示電極是無法進(jìn)行測(cè)量的,，它必須和參比電極一起才能測(cè)量,。

pH復(fù)合電極

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,。可充式pH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(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,。可充式pH復(fù)合電極使用時(shí)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(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,。

參比電極

對(duì)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(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,。

液接界

什么是液接界,？為何要使用高濃度KCI？

在pH測(cè)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(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)單來說就是滲透,、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,。

標(biāo)定程序

(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(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校驗(yàn)或是否合格,。

（7)如果通過,，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。

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(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,。

pH計(jì)應(yīng)用

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)過程（例如某些化肥生產(chǎn)、食品加工過程）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。

PH計(jì)

原理

分類

按測(cè)量精度

按儀器體積

根據(jù)使用的要求