pH計(jì)的使用及維護(hù)方法

1、 pH計(jì)的使用計(jì)的使用主要內(nèi)容v原理v使用過(guò)程v電極的維護(hù)v常見(jiàn)故障及排除方法v溫度補(bǔ)償v重難點(diǎn)回顧一、pH電極的原理v pHlgH+v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)導(dǎo)出。v E=E0+ RT1n a H =E0 -0.059pH (25 時(shí)） v(1)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O.10.2mm左右，電阻值250兆歐(25)。v(2)玻璃支持管是支持電極球泡的玻璃管體，由電絕緣性優(yōu)

2、良的鉛玻璃制成，其膨脹系數(shù)應(yīng)與電極球泡玻璃一致。v(3)內(nèi)參比電極：為銀/氯化銀電極，主要作用是引出電極電位，要求其電位穩(wěn)定，溫度系數(shù)小。v(4)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 。v(5)電極殼： 通常由聚碳酸酯(PC)塑壓成型或者玻璃制成。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。v(6)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。v(7)外參比溶液：氯化鉀溶液或KCl凝膠電解質(zhì)。v(8)電極導(dǎo)線：為

3、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(1) 將將pH計(jì)的電源打開(kāi)，計(jì)的電源打開(kāi)，預(yù)熱預(yù)熱30min以上以上。 7 2 07 2 07 2 07 2 07 2 07 2 0二二、使用過(guò)程使用過(guò)程-1.預(yù)熱預(yù)熱(2)將將電極下面的管套取下，電極下面的管套取下，妥妥善放好不要讓里面的溶液善放好不要讓里面的溶液倒出（倒出（KCl或略酸性的緩沖溶液）。于電極下或略酸性的緩沖溶液）。于電極下置置一燒杯，一燒杯，以洗瓶洗凈電極，另以面紙沾干，以洗瓶洗凈電極，另以面紙沾干，將將電極電極置于置于另一盛裝另一盛裝蒸餾水的燒杯中貼放。蒸餾水的燒杯中貼放。 以濾紙或面紙吸干以濾紙或面紙吸干沾

4、濕勿用力擦拭玻沾濕勿用力擦拭玻璃薄膜璃薄膜以純水清洗以純水清洗2.清洗清洗與與沾沾干干3.液位要求液位要求 (3)待測(cè)溶液的最低液位應(yīng)該高于甘汞電極處處待測(cè)溶液的最低液位應(yīng)該高于甘汞電極處處(紅色箭頭紅色箭頭)。 塑膠保護(hù)塑膠保護(hù)罩罩 玻璃電極玻璃電極甘汞電極甘汞電極 補(bǔ)充溶液孔補(bǔ)充溶液孔 復(fù)合電極構(gòu)造待待測(cè)測(cè)溶溶液液待待測(cè)測(cè)溶溶液液最最低低液液面面最最低低液液面面注意：塑料保護(hù)柵里的玻璃球泡部分不能與硬物接觸，任何破損和擦毛都有可能影響電極的測(cè)量精度或造成電極的損壞。 4.歸零與調(diào)整靈敏度歸零與調(diào)整靈敏度 取用取用pH7.0的溶的溶液測(cè)其零點(diǎn)。液測(cè)其零點(diǎn)。 至少選至少選2點(diǎn)校準(zhǔn)。點(diǎn)校準(zhǔn)。 歸

5、零后再以歸零后再以pH=10.01或或pH=4.01的緩沖液測(cè)其靈敏度的緩沖液測(cè)其靈敏度(或稱為斜率或稱為斜率)拭凈后即可使用。電極校正后可拭凈后即可使用。電極校正后可以暫時(shí)浸漬于純水中待用。以暫時(shí)浸漬于純水中待用。 7 2 0各種廠牌皆有所不同，但原則一致各種廠牌皆有所不同，但原則一致按cal/meas鍵測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH，然后按enter鍵儲(chǔ)存觀察斜率電極斜率范圍0.90-1.05為合格，一般不用電位校準(zhǔn)5實(shí)驗(yàn)結(jié)束實(shí)驗(yàn)結(jié)束 實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將電極洗實(shí)驗(yàn)結(jié)束，將電極洗凈沾干，凈沾干，置置于橡膠套于橡膠套中，橡膠套中應(yīng)該有中，橡膠套中應(yīng)該有足夠的足夠的KCl等溶液。等溶液。蓋上加液孔。蓋上加液孔。

6、6實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng)1.電磁攪拌子應(yīng)該先行放電磁攪拌子應(yīng)該先行放入入，攪動(dòng)穩(wěn)定后再插入攪動(dòng)穩(wěn)定后再插入電極電極。以免電極被砸破以免電極被砸破。（電極很貴的）（電極很貴的）。2. 2.實(shí)驗(yàn)完畢后先提起電極實(shí)驗(yàn)完畢后先提起電極再關(guān)再關(guān)電電磁攪拌器磁攪拌器。3. 3.電磁攪電磁攪拌拌器啟用時(shí)應(yīng)先器啟用時(shí)應(yīng)先確確認(rèn)開(kāi)關(guān)已關(guān)再慢慢加認(rèn)開(kāi)關(guān)已關(guān)再慢慢加速速。三、電極的維護(hù)1.pH電極使用前必須浸泡：對(duì)于pH復(fù)合電極，若是短時(shí)間浸泡（如24小時(shí)），則可用除鹽水或蒸餾水或3.0N KCL溶液，若是長(zhǎng)時(shí)間浸泡則必須采用3.0N KCL溶液。2. 電極應(yīng)避免長(zhǎng)期浸泡于蒸餾水或蛋白質(zhì)、酸性氟電極應(yīng)避免長(zhǎng)期

7、浸泡于蒸餾水或蛋白質(zhì)、酸性氟化物溶液中，并避免與有機(jī)硅油脂接觸?；锶芤褐?，并避免與有機(jī)硅油脂接觸。3.要對(duì)要對(duì)pH電極定期進(jìn)行矯正。斜率范圍（95%-105%）4.定期補(bǔ)充電解液定期補(bǔ)充電解液3M KCl.5. 若經(jīng)長(zhǎng)期使用后發(fā)現(xiàn)電極斜率略有降低，可把電極球泡浸泡在4HF中35sec，用蒸餾水洗凈，然后在0.1mol/L鹽酸溶液中浸泡數(shù)小時(shí)，用去離子水沖洗干凈。6.被測(cè)溶液中如含有易污染敏感球泡或者堵塞液接界的物質(zhì)，會(huì)使電極鈍化，現(xiàn)象是電極斜率降低、響應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)、讀數(shù)不穩(wěn)定。應(yīng)根據(jù)污染物的性質(zhì)，以適當(dāng)溶液清洗。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（弱堿性）樹(shù)脂高

8、分子物質(zhì)酒精、乙醚蛋白質(zhì)血球沉淀物5胃蛋白酶+0.1mol/L HCl 溶液顏料類物質(zhì)稀漂白液、H2O2避免選擇可能溶解聚碳酸樹(shù)脂的清洗液：CCl4、C2HCl3、THF、丙酮四、常見(jiàn)故障及排除方法電源已接，開(kāi)機(jī)無(wú)顯示 電源開(kāi)關(guān)或變壓器壞。修理或更換。保險(xiǎn)絲壞。更換。儀器內(nèi)部有故障。檢修。 開(kāi)機(jī)后顯示亂跳 儀器輸入端開(kāi)路。插上短路插頭或接上電極。選擇開(kāi)關(guān)接觸不良。修理或更換 “定位”調(diào)節(jié)不到6.86pH 標(biāo)準(zhǔn)溶液失效。重新配置。電極失效。更換?！岸ㄎ弧彪娢黄鲏?。更換。復(fù)合電極內(nèi)溶液干固。補(bǔ)充?！靶甭省彪娢黄骺赡軌?。更換 “斜率”調(diào)節(jié)不到pH9.18或pH4.01 標(biāo)準(zhǔn)溶液失效。重新配置?！靶甭?/p>

9、”電位器壞。更換。電極斜率下。更換電極。 pH測(cè)量時(shí)，數(shù)字不穩(wěn)定，變化緩慢 復(fù)合電極內(nèi)氯化鉀溶液消耗完。補(bǔ)充溶液。電極阻抗增大，使用壽命已到。更換。接地線接觸不良。 “自動(dòng)”補(bǔ)償時(shí)，數(shù)字溢出或示值不變 溫度補(bǔ)償電極未接好或已壞。更換。儀器后面板上溫度補(bǔ)償選擇開(kāi)關(guān)壞。更換。溫度補(bǔ)償電極插座內(nèi)部接線斷。維修。儀器內(nèi)部元器件壞。維修。 五、溫度補(bǔ)償 v 普通的溫度補(bǔ)償（CyberScan510 ATC接口）是將電極在標(biāo)定溫度下得到的斜率按能斯特公式換算到當(dāng)前溫度下的斜率，從而得到當(dāng)前溫度下正確的pH值。(而25折算，是將當(dāng)前溫度下的pH值，換算到假定其它條件不變，只是溫度變化到25時(shí)的pH值 ) v

10、嚴(yán)格意義上溫度補(bǔ)償包括電極斜率和電極零點(diǎn)（包括測(cè)量電極和參比電極）的溫度補(bǔ)償。而pH 計(jì)上設(shè)置的溫度補(bǔ)償，只是補(bǔ)償電極的斜率項(xiàng)（2.303RT/F）.因此，溫度補(bǔ)償對(duì)pH 計(jì)測(cè)量并不是很充分的，也不能完全消除由溫度引起的誤差。只是由于溶液的溫度項(xiàng)和電極零點(diǎn)溫度項(xiàng)，一是無(wú)法確定，二是引起的誤差很小，故略去不計(jì)！ 標(biāo)準(zhǔn)緩沖液隨溫度變化情況表溫度（） pH4.01pH7.00pH10.01 204.007.0210.05254.017.0010.01304.016.999.95354.026.989.92可見(jiàn)：隨溫度升高，pH逐漸增大；但pH越大，增加的幅度越大，但總體變化都不大。所以對(duì)于測(cè)量精度要

11、求不太高的pH，可以不用溫度補(bǔ)償。設(shè)定功能P1.0記憶清空清除所有已被存儲(chǔ)的數(shù)值，避免新舊數(shù)據(jù)混淆。（默認(rèn)值NO）P2.0瀏覽電極特性可以據(jù)分析用途核查電極參數(shù)。P3.0緩沖溶液的選擇(默認(rèn)SA) USA緩沖：4.01 7.00 10.01 NIST緩沖：4.01 6.86 9.18 P4.0儀器清零：清除所有儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，但溫度校準(zhǔn)值會(huì)被繼續(xù)保存。（默認(rèn)值NO） 六、重難點(diǎn)回顧如何檢測(cè) pH 電極好壞？ 一般檢測(cè)電極，主要以電極的斜率來(lái)判斷電極的好壞，同時(shí)也可輔以電極的零電位mV值判斷。對(duì)于工業(yè)場(chǎng)合電極，出廠標(biāo)準(zhǔn)為斜率95%105%。零電位：15mV，零電位是一個(gè)范圍，在此范圍內(nèi)均是

12、很好的電極，而不是有的儀表廠家給8.2mV，限制電極零電位在8.2mV附近。使用一段時(shí)間以后，零電位會(huì)發(fā)生變化，60mV以內(nèi)均是允許的。但斜率應(yīng)不低于70%，若要求精確一些，則不應(yīng)低于80%。為什么pH電極使用前必須浸泡？ 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，在玻璃膜表面有一層很薄的水合凝膠層，它只有在充分浸泡后才能在膜表面形成穩(wěn)定的H+層，才能與溶液中的H+具有穩(wěn)定的良好響應(yīng)。若浸泡不充分，則測(cè)量時(shí)響應(yīng)值會(huì)不穩(wěn)定、漂移。浸泡時(shí)間一般為24小時(shí)以上即可。 對(duì)pH單玻璃電極，可用蒸餾水或3.0mol/LKCL溶液浸泡，單參比電極則只能浸泡在3.0N KCL溶液中。對(duì)于pH復(fù)合

13、電極，若是短時(shí)間浸泡（如24小時(shí)），則可用鹽水或蒸餾水或3.0mol/L KCL溶液，若是長(zhǎng)時(shí)間浸泡則必須采用3.0mol/LKCL溶液。 pH復(fù)合電極使用去離子水長(zhǎng)期浸泡， 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，會(huì)使電極參比系統(tǒng)的KCL濃度大大降低，同時(shí)使液接界電勢(shì)增大和不穩(wěn)定。 v為什么pH 電極必須定期標(biāo)定校準(zhǔn)？ pH 電極使用一段時(shí)間后，電位將會(huì)發(fā)生很大改變，故必須定期校準(zhǔn)。極標(biāo)定校準(zhǔn)的次數(shù)取決于試樣、電極性能及對(duì)測(cè)量的精確度要求。高精度測(cè)量（0.03 pH ），應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn)；一般精度測(cè)量（0.1pH），經(jīng)過(guò)一次校準(zhǔn)后可連續(xù)使用二周甚至更長(zhǎng)時(shí)間。只要測(cè)量顯示pH 值是準(zhǔn)確的就完全沒(méi)必要頻繁對(duì)電極進(jìn)行標(biāo)定。v 先測(cè)試與被測(cè)溶液較接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)誤差大小確定是否需要重新校準(zhǔn)，在下列情況下，必須重新校準(zhǔn)： 1、長(zhǎng)期使用的電極及新?lián)Q的電極。 2、測(cè)量濃酸（pH 2）以后，或測(cè)量濃堿（pH12）以后。 3、測(cè)量含有氟化物的溶液或較濃的有機(jī)溶液后。 4