pH測量的理論和電極日常維護(hù)清理

馬鵬飛2021-07-14pH測量的理論和電極日常維護(hù)清理pH值的定義溶液中氫離子活度的負(fù)對數(shù)。pH=-logaH+aH+氫離子活度，與氫離子濃度和溶液溫度有關(guān)。即aH+=f〔[H+],T〕酸和堿的電離酸-溶于水提供H+離子

HCl H++Cl-堿-溶于水提供OH-

離子

NaOH Na++OH-pH測量原理pH的測量是根據(jù)測量電極與參比電極組成的工作電池在溶液中測得的電位差，利用待測溶液的pH值與工作電池的電勢大小之間的線性關(guān)系，再通過電位計(jì)轉(zhuǎn)換成pH數(shù)值來實(shí)現(xiàn)測定。

測量電極：對溶液pH值變化敏感參比電極：恒定電位pH測量電極原理E=EpH---EreferencepH參比極結(jié)構(gòu)原理E=Eo+2.3logaCl-

；Cl-很大且穩(wěn)定，因此E就恒定電極的外殼是玻璃管，里面套一根小玻璃管，其頂部伸出電極引線，引線的下端浸沒在汞中，汞的下端有糊狀甘汞，汞和甘汞用棉花堵住，只有離子才能通過，而汞和甘汞不會(huì)漏失，小管和大管之間充滿KCl溶液，末端用多孔陶瓷滲入到溶液中，實(shí)現(xiàn)電極引線與溶液間的電導(dǎo)通。銀絲AgCl棉花不含AgCl的參比電解質(zhì)玻璃管銀離子捕捉阱隔膜沒有AgCl、Ag2S沉淀不含銀離子的電解液RTFpH測量極結(jié)構(gòu)原理pH玻璃膜電極：SiO2基質(zhì)中參加Na2O、Li2O和CaO燒結(jié)而成的特殊玻璃膜。內(nèi)充0.1mol/LHCl溶液，敏感膜厚度約為0.10mm。再插入一根AgCl-Ag電極作內(nèi)參比電極。水浸泡后，外表的Na+與水中的H+交換，外表形成水合硅膠層。pH敏感膜結(jié)構(gòu)原理H+OH-++++++------酸性堿性玻璃膜玻璃敏感膜(0.2-0.5mm)膠層約0.1mm正電荷負(fù)電荷內(nèi)參比液玻璃上的H+與溶液中H+發(fā)生離子交換而產(chǎn)生相界電位:E內(nèi)與E外。E膜=E外-E內(nèi)=0.059lg(a1/a2〕

a1

、a2分別表示外部試液和電極內(nèi)參比溶液的H+活度；

a’1

、a’2

分別表示玻璃膜外、內(nèi)水合硅膠層表面的H+活度復(fù)合pH電極結(jié)構(gòu)隔膜敏感膜參比電極測量電極/溫度加液孔外參比液內(nèi)參比液參比電極測量電極接頭隔膜敏感膜參比電極測量電極/溫度加液孔外參比液內(nèi)參比液測量電極吹泡泡pH電極的理論核心—能斯特方程E0=標(biāo)準(zhǔn)電位R=氣體常數(shù)

T=溫度°KF=法拉第常數(shù)實(shí)際pH電極的工作曲線實(shí)際工作曲線-500-400-300-200-100010020030040050001234567891011121314pHmV理論工作曲線實(shí)際pH電極零點(diǎn)pH電極的校準(zhǔn)實(shí)際工作曲線校準(zhǔn)點(diǎn)1校準(zhǔn)點(diǎn)2兩點(diǎn)確定一條直線-500-400-300-200-100010020030040050001234567891011121314pHmV理論工作曲線實(shí)際pH電極零點(diǎn)如何正確使用pH復(fù)合電極?(1)球泡前端不應(yīng)有氣泡，如有氣泡應(yīng)用力甩去。

(2)電極從浸泡瓶中取出后，應(yīng)在去離子水中晃動(dòng)并甩干，不要用紙巾擦拭球泡，否那么由于靜電感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移到玻璃膜上，會(huì)延長電勢穩(wěn)定的時(shí)間，更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。

(3)pH復(fù)合電極插入被測溶液后，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。

(4)在粘稠性試樣中測試之后，電極必須用去離子水反復(fù)沖洗屢次，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。

(5)防止接觸強(qiáng)酸強(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(shí)間，用后仔細(xì)清洗干凈。

(6)防止在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用，它們會(huì)損壞球泡外表的水合凝膠層。

(7)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。電極的清洗一般污染