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PH計
0 票數:0 #儀器儀表#
pH計,是指用來測定溶液酸堿度值的儀器。pH計是利用原電池的原理工作的,原電池的兩個電極間的電動勢依據能斯特定律,既與電極的自身屬性有關,還與溶液里的氫離子濃度有關。原電池的電動勢和氫離子濃度之間存在對應關系,氫離子濃度的負對數即為pH值。pH計是一種常見的分析儀器,廣泛應用在農業、環保和工業等領域。
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原理

什么是pH?pH是拉丁(ding)文“Pondushydrogenii”一詞的縮寫(Pondus=壓(ya)強、壓(ya)力(li)hydrogenium=氫(qing)(qing)),用(yong)來(lai)量度物質(zhi)中氫(qing)(qing)離子的活(huo)性(xing)。這一活(huo)性(xing)直接關系到水(shui)溶(rong)液(ye)的酸性(xing)、中性(xing)和堿(jian)性(xing)。水(shui)在化(hua)學(xue)上是中性(xing)的,但(dan)不是沒有離子,即使化(hua)學(xue)純水(shui)也有微量被離解:嚴(yan)格地講,在與(yu)水(shui)分子水(shui)合作(zuo)用(yong)以前,氫(qing)(qing)核不是以自由態存在。

H2O+H2O=H3O+OHˉ,由(you)于水合氫離子(zi)(H3O+)的濃(nong)度是與(yu)氫離子(zi)(H+)濃(nong)度等同看待(dai),上式可(ke)以簡化成(cheng)下述常用的形式:

H2O=H++OHˉ此處正的氫(qing)離子(zi),人們在化學中表示(shi)為“H+離子(zi)”或“氫(qing)核(he)”。水合氫(qing)核(he)表示(shi)為“水合氫(qing)離子(zi)”。負的氫(qing)氧根(gen)離子(zi)稱為“氫(qing)氧化物離子(zi)”。

利用質量作用定律,對(dui)于(yu)純水的離解可以(yi)(yi)找到一平衡常數(shu)加以(yi)(yi)表(biao)示:

K=H3O+×OH-————H2O

由于(yu)水只有極少(shao)量被(bei)離解,因此(ci)水的質量摩爾濃(nong)度實際為一(yi)常數,并且有平衡常數K可求(qiu)出(chu)水的離子積(ji)KW。

KW=K×H2OKW=H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)也就是說對(dui)于一升純水在25℃時存(cun)在10-7摩爾(er)H3O+離(li)子(zi)和10-7摩爾(er)OHˉ離(li)子(zi)。

在中性溶液中,氫離(li)子H+和氫氧根離(li)子OHˉ的(de)濃度(du)都是10-7mol/l。如:

假如有過量的(de)(de)(de)氫離(li)子(zi)(zi)H+,則(ze)溶液呈酸(suan)性(xing)。酸(suan)是能使(shi)水溶液中的(de)(de)(de)氫離(li)子(zi)(zi)H+游離(li)的(de)(de)(de)物(wu)質。同樣(yang),如果(guo)使(shi)OHˉ離(li)子(zi)(zi)游離(li),那么溶液就(jiu)是堿性(xing)的(de)(de)(de)。所以,給出H+值(zhi)就(jiu)足以表示溶液的(de)(de)(de)特性(xing),呈酸(suan)性(xing)還是堿性(xing),為了免于用(yong)(yong)此分子(zi)(zi)濃度(du)負冪(mi)指數進(jin)行運(yun)算,生物(wu)學家澤(ze)倫森(Soernsen)在1909年建議(yi)將此不便使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)數值(zhi)用(yong)(yong)對數代替,并定義為“pH值(zhi)”。數學上定義pH值(zhi)為氫離(li)子(zi)(zi)濃度(du)的(de)(de)(de)常(chang)用(yong)(yong)對數負值(zhi)。即pH=-log[H+]。

因(yin)此(ci),pH值是離子(zi)濃(nong)度以10為底的對數(shu)的負(fu)數(shu):

改變50m的水(shui)的pH值,從(cong)pH2到pH3需要(yao)500L漂(piao)白(bai)(bai)劑(ji)。然而,從(cong)pH6到pH7只需要(yao)50L的漂(piao)白(bai)(bai)劑(ji)。

測(ce)量(liang)pH值(zhi)的方法很多,主要有化學(xue)分析法、試紙法、電(dian)位(wei)法。現主要介紹電(dian)位(wei)法測(ce)得pH值(zhi)。

電(dian)(dian)位分析法所(suo)用的(de)電(dian)(dian)極被稱(cheng)為(wei)原(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)。原(yuan)電(dian)(dian)池(chi)(chi)是一(yi)(yi)個(ge)系統,它(ta)的(de)作(zuo)用是使(shi)化學反應能(neng)(neng)量轉成(cheng)為(wei)電(dian)(dian)能(neng)(neng)。此電(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)壓被稱(cheng)為(wei)電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)(EMF)。此電(dian)(dian)動(dong)勢(shi)(EMF)由(you)二個(ge)半(ban)電(dian)(dian)池(chi)(chi)構成(cheng),其中(zhong)一(yi)(yi)個(ge)半(ban)電(dian)(dian)池(chi)(chi)稱(cheng)作(zuo)指示電(dian)(dian)極,它(ta)的(de)電(dian)(dian)位與(yu)特定(ding)的(de)離子活(huo)度有關,如H+;另一(yi)(yi)個(ge)半(ban)電(dian)(dian)池(chi)(chi)為(wei)參比半(ban)電(dian)(dian)池(chi)(chi),通(tong)(tong)常稱(cheng)作(zuo)參比電(dian)(dian)極,它(ta)一(yi)(yi)般是測量溶(rong)液相通(tong)(tong),并(bing)且與(yu)測量儀表相連。

例如(ru),一(yi)支(zhi)電(dian)(dian)極由一(yi)根插在(zai)含有銀(yin)離子(zi)的(de)鹽(yan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)一(yi)根銀(yin)導(dao)(dao)線(xian)(xian)制成(cheng),在(zai)導(dao)(dao)線(xian)(xian)和溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)界面處,由于(yu)金屬和鹽(yan)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)二(er)種物(wu)相中(zhong)銀(yin)離子(zi)的(de)不同活度,形成(cheng)離子(zi)的(de)充電(dian)(dian)過程(cheng),并形成(cheng)一(yi)定的(de)電(dian)(dian)位差。失去電(dian)(dian)子(zi)的(de)銀(yin)離子(zi)進溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)。當(dang)沒(mei)有施加外(wai)電(dian)(dian)流進行反充電(dian)(dian),也(ye)就是說(shuo)沒(mei)有電(dian)(dian)流的(de)話,這一(yi)過程(cheng)最(zui)終會達到一(yi)個(ge)平衡。在(zai)這種平衡狀態下存在(zai)的(de)電(dian)(dian)壓(ya)被稱為(wei)半電(dian)(dian)池電(dian)(dian)位或電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位。這種(如(ru)上所述)由金屬和含有此金屬離子(zi)的(de)溶(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)組成(cheng)的(de)電(dian)(dian)極被稱為(wei)第一(yi)類電(dian)(dian)極。

此(ci)(ci)(ci)(ci)電(dian)(dian)位(wei)(wei)的測量是相對(dui)一個(ge)電(dian)(dian)位(wei)(wei)與鹽溶(rong)液的成分無關的參比電(dian)(dian)極(ji)(ji)進行(xing)的。這種具有獨立電(dian)(dian)位(wei)(wei)的參比電(dian)(dian)極(ji)(ji)也被稱(cheng)為第二電(dian)(dian)極(ji)(ji)。對(dui)于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)(ci)類電(dian)(dian)極(ji)(ji),金(jin)(jin)屬導線都是覆蓋一層此(ci)(ci)(ci)(ci)種金(jin)(jin)屬的微(wei)溶(rong)性鹽(如:Ag/Agcl),并且插入含有此(ci)(ci)(ci)(ci)種金(jin)(jin)屬鹽陰(yin)離子的電(dian)(dian)解(jie)質(zhi)溶(rong)液中。此(ci)(ci)(ci)(ci)時半電(dian)(dian)池電(dian)(dian)位(wei)(wei)或電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位(wei)(wei)的大小(xiao)取決于(yu)(yu)此(ci)(ci)(ci)(ci)種陰(yin)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(ji)的(de)標準電壓

R—氣體常(chang)數(8.31439焦耳/摩爾和℃)

T—開(kai)氏絕對溫度(例:20℃相當(dang)于(273.15+20)293.15開(kai)爾文(wen))

F—法拉第常數(96493庫化(hua)/當量)

n—被測離子的化合價(銀=1,氫=1)

ln(aMe)—離子活度aMe的對數標(biao)準(zhun)(zhun)氫電極(ji)是(shi)所有電位測(ce)量的參比(bi)點。標(biao)準(zhun)(zhun)氫電極(ji)是(shi)一根鉑(bo)絲(si),用電解的方法(fa)鍍(涂(tu)覆)上氯化鉑(bo),并且在四周充入氫氣(固定壓力為1013hpa)構成的。

將(jiang)此(ci)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)浸(jin)入在(zai)25℃時H3O+離子含量為1mol/l溶液(ye)中便形成電(dian)(dian)(dian)化學中所有(you)電(dian)(dian)(dian)位測(ce)量所參(can)照的(de)(de)半電(dian)(dian)(dian)池(chi)電(dian)(dian)(dian)位或電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位。其中氫電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)作為參(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)在(zai)實踐中很(hen)難實現,于是使用第(di)二(er)類電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)做為參(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。其中最常用的(de)(de)便是銀/氯化銀電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。該電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)通過溶解的(de)(de)AgCl對于氯離子濃(nong)度的(de)(de)變(bian)化起(qi)反應。

此參比電極(ji)的(de)(de)電極(ji)電位通過飽和的(de)(de)kcl貯池(如(ru):3mol/lkcl)來實(shi)現(xian)恒定。液(ye)體或凝膠形式的(de)(de)電解(jie)質溶液(ye)通過隔膜與被測溶液(ye)相連通。

利用上述(shu)的(de)(de)電(dian)極(ji)(ji)組合—銀(yin)(yin)電(dian)極(ji)(ji)和Ag/AgCl參比電(dian)極(ji)(ji)可以測量(liang)(liang)膠片沖洗液中(zhong)的(de)(de)銀(yin)(yin)離(li)子含量(liang)(liang)。也可以將銀(yin)(yin)電(dian)極(ji)(ji)換成(cheng)鉑(bo)或金電(dian)極(ji)(ji)進(jin)行氧(yang)化還原電(dian)位的(de)(de)測量(liang)(liang)。例如:某(mou)種(zhong)金屬(shu)離(li)子的(de)(de)氧(yang)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傳導系統,如第二電極,導出(chu)。pH復合電極和(he)pH固態電極,

此電位差遵循能斯特公式:將E0、R、T(298.15K即25℃)等數值代入上式既得:

E=59.16mv/25℃perpH(式中已將ln(H3O+)轉化為pH)式(shi)中R和(he)F為(wei)常數,n為(wei)化合價(jia),每種離(li)子都(dou)有其固定的(de)值(zhi)(zhi)。對于氫離(li)子來講(jiang)n=1。溫度“T”做為(wei)變(bian)量(liang),在(zai)能(neng)斯特公式(shi)中起(qi)很大(da)作用。隨著(zhu)溫度的(de)上升,電位值(zhi)(zhi)將(jiang)隨之增(zeng)大(da)。

對(dui)于(yu)每(mei)(mei)1℃的溫度變大,將(jiang)引起電位0.2mv/perpH變化(hua)(hua)。用pH值來表示則每(mei)(mei)1℃第1pH變化(hua)(hua)0.0033pH值。

這也就是說:對(dui)(dui)于20~30℃之間和7pH左右的測量不需要(yao)對(dui)(dui)溫(wen)(wen)度變(bian)化進行補償;而對(dui)(dui)于溫(wen)(wen)度>30℃或<20℃和pH值>8或6的應用場合則必須對(dui)(dui)溫(wen)(wen)度變(bian)化進行補償。

工業pH計,是(shi)一種(zhong)常(chang)用的(de)工業儀器(qi)設備,主要用來精(jing)密測量(liang)液體介質的(de)酸堿(jian)度值。以及(ji)安裝、清(qing)洗、抗(kang)干擾等(deng)等(deng)問題的(de)考慮。

分類

人們根據生產與生活的需要,科學(xue)地研究(jiu)生產了許多型號的酸(suan)度計:

按測量精度

可分0.2級(ji)、0.1級(ji)、0.01級(ji)或(huo)更高精度。

按儀器體積

分為筆式(shi)(迷你型)、便(bian)攜式(shi)、臺(tai)式(shi)還有在線(xian)連(lian)續監控(kong)測量的在線(xian)式(shi)。

根據使用的要求

筆式(迷(mi)你型)與便攜式pH酸堿度(du)計一(yi)般是檢(jian)測人員帶到現(xian)場檢(jian)測使用。

選(xuan)擇(ze)pH酸堿(jian)度(du)(du)(du)計的(de)精度(du)(du)(du)級別是根據用(yong)戶(hu)測量所需的(de)精度(du)(du)(du)決(jue)定,而后(hou)根據用(yong)戶(hu)方便使用(yong)而選(xuan)擇(ze)各(ge)式形狀的(de)pH計。

按便(bian)攜性分的(de),分為:便(bian)攜式pH計(ji),臺式pH計(ji)和筆式pH計(ji)。

按用途分為:實驗室用pH計,工(gong)業在線(xian)pH計等。

按先進程度分為經濟(ji)型(xing)pH計(ji),智(zhi)能型(xing)pH計(ji),精密(mi)型(xing)pH計(ji)或分為指針式(shi)pH計(ji),數顯式(shi)pH計(ji)。

筆(bi)式pH計,一(yi)(yi)般制成(cheng)單一(yi)(yi)量程(cheng),測量范圍狹窄(zhai),為專用簡便儀器。

便(bian)攜(xie)式(shi)和臺式(shi)pH計測量范(fan)圍(wei)較廣,常(chang)用儀器,不同點(dian)是(shi)便(bian)攜(xie)式(shi)采(cai)用直流供電,可攜(xie)帶到現(xian)場。實(shi)驗室pH計測量范(fan)圍(wei)廣、功能多(duo)、測量精(jing)度高。

工業用pH計的特點(dian)是要(yao)求(qiu)穩(wen)定(ding)性(xing)好(hao)、工作(zuo)可靠(kao),有(you)一定(ding)的測量精度、環(huan)境適應能力(li)強、抗干擾能力(li)強,具有(you)模擬里量輸出、數字通(tong)訊、上下限報警(jing)和控制功能等(deng)。

級別精準度

酸(suan)度(du)(du)(du)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)級別(bie)和(he)(he)儀(yi)(yi)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)確度(du)(du)(du)是不(bu)(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個(ge)概念(nian),儀(yi)(yi)器(qi)級別(bie)與(yu)(yu)其準(zhun)確度(du)(du)(du)并不(bu)(bu)(bu)完(wan)(wan)全(quan)一致。酸(suan)度(du)(du)(du)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)級別(bie)是按(an)其指示(shi)(shi)器(qi)(簡稱電(dian)(dian)計(ji))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)度(du)(du)(du)值(zhi)(分(fen)辨率(lv)或最小(xiao)顯(xian)示(shi)(shi)值(zhi))表示(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),例如:分(fen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)0.1pH的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi)稱為(wei)(wei)0.1級儀(yi)(yi)器(qi);最小(xiao)顯(xian)示(shi)(shi)值(zhi)為(wei)(wei)0.001pH的(de)(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)(yi)器(qi)稱為(wei)(wei)0.001級儀(yi)(yi)器(qi),等(deng)等(deng)。而(er)儀(yi)(yi)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)準(zhun)確度(du)(du)(du)是電(dian)(dian)計(ji)與(yu)(yu)電(dian)(dian)極(ji)配(pei)套測試標準(zhun)溶液的(de)(de)(de)(de)(de)(de)綜合誤差,它不(bu)(bu)(bu)僅(jin)與(yu)(yu)電(dian)(dian)計(ji)有(you)關,而(er)且與(yu)(yu)玻璃電(dian)(dian)極(ji)和(he)(he)參比(bi)電(dian)(dian)極(ji)更有(you)關。從實際使用要(yao)求出(chu)發,電(dian)(dian)計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)度(du)(du)(du)值(zhi)為(wei)(wei)0.1~0.001pH,如果有(you)必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)話,依當前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)科(ke)技水(shui)平,完(wan)(wan)全(quan)可以制作出(chu)更精密的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)計(ji)。但(dan)是,由(you)于(yu)結構和(he)(he)制造等(deng)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)原因(yin),常用電(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)性能還不(bu)(bu)(bu)能達到完(wan)(wan)全(quan)理想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)程度(du)(du)(du)。

玻璃電(dian)極的(de)重復性(xing)誤差(cha)(cha)和參比電(dian)極的(de)溶液接(jie)界電(dian)勢穩定(ding)性(xing)都不(bu)(bu)優(you)于(yu)0.01pH。因此(ci),電(dian)計(ji)的(de)分辨(bian)率再高(gao)(gao),儀(yi)器測(ce)試(shi)(shi)準確度都難優(you)于(yu)0.01pH。但(dan)是,選擇高(gao)(gao)分辨(bian)率的(de)儀(yi)器可(ke)以(yi)最大(da)限(xian)度地克(ke)服或消(xiao)除電(dian)計(ji)對測(ce)試(shi)(shi)誤差(cha)(cha)的(de)影響。由于(yu)要使電(dian)計(ji)達(da)到滿意的(de)精度已不(bu)(bu)成(cheng)問(wen)題,所以(yi)都在儀(yi)器的(de)智能化(hua),人性(xing)化(hua),可(ke)靠性(xing),操作簡便以(yi)及性(xing)價比等方面(mian)不(bu)(bu)斷(duan)創新和提高(gao)(gao)。酸(suan)度計(ji)的(de)級別與其測(ce)試(shi)(shi)準確度的(de)關(guan)系在酸(suan)度計(ji)國(guo)家計(ji)量(liang)檢定(ding)規程(JJG119-84)中規定(ding)如下:

PH酸度計(ji)儀器的級(ji)別(bie)0.2級(ji)、0.1級(ji)、0.02級(ji)、0.01級(ji)、0.001級(ji);

分度值(zhi)(zhi)或(huo)最小顯示值(zhi)(zhi)(pH)0.2、0.1、0.02、0.01、0.001;

電計示值誤(wu)差(pH)±0.1、±0.05、±0.01、±0.01、±0.002;

配(pei)套(tao)測試示值總誤差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.02、±0.01。

注:配套(tao)測試時的測試范圍應控制在(zai)pH3~pH10內。從上表可以看出,對于(yu)(yu)0.01級(ji)以下的酸(suan)(suan)度計(ji)(ji),示(shi)值(zhi)總誤差(cha)(cha)數值(zhi)等于(yu)(yu)其級(ji)別,對于(yu)(yu)0.01級(ji)的酸(suan)(suan)度計(ji)(ji),示(shi)值(zhi)總誤差(cha)(cha)為0.02pH,對于(yu)(yu)0.001級(ji)酸(suan)(suan)度計(ji)(ji),其示(shi)值(zhi)總誤差(cha)(cha)也只(zhi)能達到(dao)±0.01pH,而且(qie)此時需要使用(yong)(yong)一(yi)級(ji)pH標(biao)準物(wu)質才能得到(dao)保證。(注意:pH國(guo)家(jia)標(biao)準物(wu)質分一(yi)級(ji)和二級(ji)兩種,一(yi)般酸(suan)(suan)度計(ji)(ji)常(chang)用(yong)(yong)的是(shi)二級(ji)pH標(biao)準物(wu)質。)

水分測定

隨著(zhu)科學研究(jiu)的發展(zhan)和(he)生產技術的進步水分(fen)(fen)的定量(liang)分(fen)(fen)析(xi)(xi)已被列為各類(lei)物(wu)質理化分(fen)(fen)析(xi)(xi)的基(ji)本項目之一(yi),作為各類(lei)物(wu)質的一(yi)項重要的質量(liang)指標。

根據不同(tong)(tong)(tong)形式(shi)試樣(yang)中的不同(tong)(tong)(tong)水分含量(liang)(liang)提出了測定(ding)水分的不同(tong)(tong)(tong)要求(qiu)。水分測定(ding)可(ke)以是工業生產(chan)的控制分析,也可(ke)是工農業產(chan)品(pin)的質量(liang)(liang)簽定(ding);可(ke)以從成噸(dun)計的產(chan)品(pin)中測定(ding)含水量(liang)(liang)等等。

測量要點

在進行操作(zuo)前,應首先檢查電(dian)(dian)極的(de)完好性(xing)。甘(gan)汞電(dian)(dian)極。由于復合電(dian)(dian)極使(shi)用比(bi)較廣泛,以下(xia)主要討論復合電(dian)(dian)極。

實驗室(shi)使用(yong)的(de)(de)復合(he)電(dian)極(ji)主(zhu)要(yao)有全(quan)封(feng)(feng)(feng)閉型(xing)和非封(feng)(feng)(feng)閉型(xing)兩種,全(quan)封(feng)(feng)(feng)閉型(xing)比(bi)較少,主(zhu)要(yao)是以(yi)(yi)國外(wai)企業生產為主(zhu)。復合(he)電(dian)極(ji)使用(yong)前(qian)首先檢查(cha)玻璃球泡是否(fou)有裂痕、破碎,如(ru)果(guo)沒有,用(yong)pH緩沖(chong)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)(jin)行兩點標定(ding)時(shi),定(ding)位與斜(xie)(xie)率按鈕均可(ke)調(diao)節(jie)到(dao)對應的(de)(de)pH值時(shi),一(yi)般認為可(ke)以(yi)(yi)使用(yong),否(fou)則可(ke)按使用(yong)說明書進(jin)(jin)行電(dian)極(ji)活(huo)化(hua)(hua)(hua)處理。活(huo)化(hua)(hua)(hua)方法是在4%氟化(hua)(hua)(hua)氫(qing)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中浸3~5s左(zuo)右,取出用(yong)蒸餾水進(jin)(jin)行沖(chong)洗,然后在0.1mol/L的(de)(de)鹽酸(suan)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中浸泡數小時(shi)后,用(yong)蒸餾水沖(chong)洗干凈,再進(jin)(jin)行標定(ding),即用(yong)pH值為6.86(25℃)的(de)(de)緩沖(chong)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)(jin)行定(ding)位,調(diao)節(jie)好后任意選擇另一(yi)種pH緩沖(chong)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)(jin)行斜(xie)(xie)率調(diao)節(jie),如(ru)無法調(diao)節(jie)到(dao),則需更換電(dian)極(ji)。非封(feng)(feng)(feng)閉型(xing)復合(he)電(dian)極(ji),里面(mian)要(yao)加外(wai)參比(bi)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)即3mol/L氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye),所以(yi)(yi)必須檢查(cha)電(dian)極(ji)里的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)是否(fou)在1/3以(yi)(yi)上(shang),如(ru)果(guo)不(bu)到(dao),需添加3mol/L氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)。如(ru)果(guo)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)超出小孔位置(zhi),則把多(duo)余的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)甩掉,使溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)位于小孔下面(mian),并(bing)檢查(cha)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中是否(fou)有氣泡,如(ru)有氣泡要(yao)輕彈電(dian)極(ji),把氣泡完全(quan)趕出。

在(zai)(zai)使用(yong)(yong)過(guo)程(cheng)中應把電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)上面的橡(xiang)皮剝下,使小孔(kong)露(lu)在(zai)(zai)外面,否則(ze)在(zai)(zai)進行分析(xi)時(shi)(shi),會(hui)產生負壓,導致(zhi)氯化鉀(jia)(jia)溶液不能順利(li)通過(guo)玻(bo)璃(li)球泡與被測(ce)溶液進行離子(zi)交換,會(hui)使測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)不準(zhun)確。測(ce)量(liang)完(wan)成后應把橡(xiang)皮復(fu)原,封住(zhu)小孔(kong)。電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)經蒸餾水清(qing)洗后,應浸(jin)泡在(zai)(zai)3mol/L氯化鉀(jia)(jia)溶液中,以保持電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)球泡的濕潤,如果(guo)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)使用(yong)(yong)前發現保護液已流失,則(ze)應在(zai)(zai)3mol/L氯化鉀(jia)(jia)溶液中浸(jin)泡數(shu)小時(shi)(shi),以使電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)達到最好的測(ce)量(liang)狀態。在(zai)(zai)實際使用(yong)(yong)時(shi)(shi),發現有的分析(xi)人員把復(fu)合(he)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)當(dang)作玻(bo)璃(li)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)來處理(li),放在(zai)(zai)蒸餾水中長(chang)時(shi)(shi)間(jian)浸(jin)泡,這是不正確的,這會(hui)使復(fu)合(he)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)內的氯化鉀(jia)(jia)溶液濃度大大降低,導致(zhi)在(zai)(zai)測(ce)量(liang)時(shi)(shi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)反應不靈(ling)敏,最終導致(zhi)測(ce)量(liang)數(shu)據(ju)不準(zhun)確,因此不應把復(fu)合(he)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)長(chang)時(shi)(shi)間(jian)浸(jin)泡在(zai)(zai)蒸餾水中。

電極使用

1、玻(bo)璃電極(ji)插(cha)座應保持干燥、清潔,嚴禁接(jie)觸酸霧、鹽霧等(deng)有(you)害氣體,嚴禁沾上水溶液,保證(zheng)儀器的高輸(shu)入(ru)阻抗。

2、不進行測量時,應將(jiang)輸入(ru)短路,以(yi)免損壞儀器(qi)。

3、新電(dian)(dian)極或久置不用的(de)電(dian)(dian)極在使用前(qian),必須在蒸(zheng)餾水中(zhong)浸泡數小時(shi)。使電(dian)(dian)極不對稱電(dian)(dian)位降低(di)達(da)到穩定,降低(di)電(dian)(dian)極內(nei)阻。

4、測量時,電極球泡應全部浸入被測溶液中。

5、使用時,應使內參比電極浸(jin)在內參比溶(rong)液中,不(bu)要讓(rang)內參比溶(rong)液倒向電極帽一端,使內參比懸空(kong)。

6、使(shi)(shi)用時,應拔去參(can)比(bi)電極電解液加液口的(de)橡皮塞,以使(shi)(shi)參(can)比(bi)電解液(鹽橋(qiao))借重力作用維持一(yi)定流速滲(shen)透并(bing)與被測溶液相通。否則,會造(zao)成(cheng)讀(du)數漂(piao)移。

7、氯化(hua)鉀溶(rong)液中應該沒有氣泡,以免使(shi)測量回(hui)路斷開。

8、應該經常添(tian)加氯化鉀鹽橋溶(rong)液(ye),保持液(ye)面高于銀/氯化銀絲。

校準溶液

pH測(ce)量(liang)一定(ding)要標定(ding)校準嗎(ma)?

pH測(ce)量通常有比色法(pH試(shi)紙或(huo)比色皿(min))和電極(ji)(ji)法二種(zhong)。比色法當然(ran)不要(yao)標定,而電極(ji)(ji)法就一定要(yao)標定,因為電極(ji)(ji)法pH測(ce)量就是將(jiang)未知溶液與已知pHs值(zhi)的(de)標準溶液在測(ce)量電池中作用比較測(ce)定,這是電極(ji)(ji)法pH測(ce)量的(de)“操(cao)作定義”所決定的(de)。

pH計(ji)因電計(ji)設計(ji)的(de)不同而類型很多,其操(cao)(cao)作步驟各有不同,因而pH計(ji)的(de)操(cao)(cao)作應嚴格按(an)照其使用(yong)說明書正確進行(xing)。在具體操(cao)(cao)作中,校(xiao)(xiao)準(zhun)是pH計(ji)使用(yong)操(cao)(cao)作中的(de)一重要步驟。表1的(de)數據是精度為0.01級、經過計(ji)量檢(jian)定合格的(de)pH計(ji)在未校(xiao)(xiao)準(zhun)時(shi)與校(xiao)(xiao)準(zhun)后的(de)測量值,從中可(ke)以(yi)看出校(xiao)(xiao)準(zhun)的(de)重要性。

盡管(guan)pH計(ji)(ji)(ji)種類很多(duo),但其(qi)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)方(fang)法(fa)均采用兩(liang)(liang)點(dian)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)法(fa),即選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)兩(liang)(liang)種標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye):一種是pH7標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye),第二種是pH9標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)或(huo)pH4標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)。先用pH7標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)對電計(ji)(ji)(ji)進行定位,再根(gen)據待測溶(rong)(rong)液(ye)的酸堿性選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)第二種標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)。如(ru)(ru)果待測溶(rong)(rong)液(ye)呈酸性,則(ze)(ze)選(xuan)(xuan)用pH4標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye);如(ru)(ru)果待測溶(rong)(rong)液(ye)呈堿性,則(ze)(ze)選(xuan)(xuan)用pH9標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)。若(ruo)是手(shou)動(dong)調(diao)節的pH計(ji)(ji)(ji),應在兩(liang)(liang)種標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)之間反復操作幾次,直至不需再調(diao)節其(qi)零點(dian)和定位(斜率(lv))旋鈕,pH計(ji)(ji)(ji)即可準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)確顯示兩(liang)(liang)種標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)pH值(zhi)。則(ze)(ze)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)過程結束。此后,在測量過程中零點(dian)和定位旋鈕就不應再動(dong)。若(ruo)是智(zhi)(zhi)能(neng)式pH計(ji)(ji)(ji),則(ze)(ze)不需反復調(diao)節,因為(wei)其(qi)內(nei)部已(yi)貯存幾種標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)的pH值(zhi)可供選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)、而(er)且可以(yi)自動(dong)識別并自動(dong)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)。但要注意標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)選(xuan)(xuan)擇(ze)(ze)(ze)及其(qi)配制(zhi)的準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)確性。智(zhi)(zhi)能(neng)式0.01級pH計(ji)(ji)(ji)一般內(nei)存有三至五種標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)液(ye)pH值(zhi),如(ru)(ru)科(ke)立龍公司的KL-016型pH計(ji)(ji)(ji)等(deng)。

其次,在校(xiao)準(zhun)前應特別注(zhu)意待(dai)測溶(rong)液的(de)溫度(du)(du)。以便正確選擇(ze)標準(zhun)緩沖(chong)液,并調(diao)節電(dian)計面(mian)板上的(de)溫度(du)(du)補(bu)償(chang)旋鈕(niu),使其與(yu)待(dai)測溶(rong)液的(de)溫度(du)(du)一致。不(bu)同的(de)溫度(du)(du)下,標準(zhun)緩沖(chong)溶(rong)液的(de)pH值是不(bu)一樣(yang)的(de)。

校準(zhun)工作結束后,對使(shi)用頻繁(fan)的pH計一般在48小時內儀(yi)器不(bu)需(xu)再次(ci)定標。如(ru)遇到(dao)下列情況之一,儀(yi)器則(ze)需(xu)要重新標定:

⑴溶(rong)液溫度與(yu)定標溫度有(you)較(jiao)大的差(cha)異時(shi).

⑵電極在空氣中暴露過久,如(ru)半小(xiao)時以上時.

⑶定(ding)位(wei)或斜(xie)率調節器被誤(wu)動;

⑷測量過(guo)酸(pH<2)或過(guo)堿(pH>12)的溶液后;

⑸換過電極后;

⑹當所測(ce)溶液的(de)pH值不在(zai)兩點定(ding)標時所選(xuan)溶液的(de)中間(jian),且距7pH又(you)較遠時。

1、計量時應按說明書規定(ding)的時間周期對儀(yi)器進行校準。

2、校準時應注意:

標準緩沖溶(rong)液溫(wen)度盡量與被測溶(rong)液溫(wen)度接近。

定位標準緩沖溶(rong)(rong)液(ye)應盡量(liang)接近被測溶(rong)(rong)液(ye)的(de)pH值(zhi)。或兩(liang)(liang)點(dian)標定時,應盡量(liang)使被測溶(rong)(rong)液(ye)的(de)pH值(zhi)在兩(liang)(liang)個(ge)標準緩沖溶(rong)(rong)液(ye)的(de)區間內。

校(xiao)準(zhun)后(hou),應將浸入標準(zhun)緩(huan)沖(chong)溶(rong)液的電極用(yong)水特(te)別沖(chong)洗,因為緩(huan)沖(chong)溶(rong)液的緩(huan)沖(chong)作(zuo)用(yong),帶入被測溶(rong)液后(hou),造成測量誤差。

3、記錄被(bei)測溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的pH值(zhi)時應同(tong)(tong)時記錄被(bei)測溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的溫(wen)度值(zhi),因為離開溫(wen)度值(zhi),pH值(zhi)幾(ji)乎毫無意義。盡管大多數pH計都具有(you)溫(wen)度補(bu)償(chang)功(gong)能,但(dan)僅僅是補(bu)償(chang)電極的響應而已,也就是說(shuo)只是半補(bu)償(chang),而沒有(you)同(tong)(tong)時對(dui)被(bei)測溶(rong)液(ye)(ye)(ye)進行(xing)溫(wen)度補(bu)償(chang),即,全補(bu)償(chang)。

避免反應

如何避免被測溶液與鹽(yan)橋成分反應?

如(ru)果被測溶(rong)液含有可(ke)溶(rong)性銀鹽、一價汞鹽或鉈(she)鹽時,鹽橋內不能利用(yong)氯(lv)化(hua)鉀(jia)(jia)溶(rong)液,而應該用(yong)飽和硝酸鉀(jia)(jia)或硝酸銨溶(rong)液方能獲得滿意的測量結果。對(dui)非水溶(rong)液則應用(yong)碘化(hua)鈉的甲醇(chun)(chun)溶(rong)液和硫氰化(hua)鉀(jia)(jia)的乙(yi)醇(chun)(chun)溶(rong)液為中間溶(rong)液。

總之,不(bu)能使鹽橋溶液中的成(cheng)分與(yu)被(bei)測溶液發生(sheng)沉淀、氧化還(huan)原反應(ying)等(deng)現象,不(bu)然會干擾電動勢測定(ding)。

如雙(shuang)液接(jie)參比電極在(zai)測(ce)Cl濃度中的應用。

關于(yu)pH計(ji)的(de)常見信(xin)號(hao)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)儀表(biao)ProtEXRT6820......模擬信(xin)號(hao)輸入(ru)(ru)型/積算(suan)型顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)儀表(biao)輸入(ru)(ru)信(xin)號(hao)4~20mA,Loop-Power回(hui)路(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降幅2.8V,(帶背(bei)(bei)光時5.8V)支持線性(xing)的(de)、平方根(gen)的(de)或(huo)可(ke)編程(cheng)的(de)數(shu)學(xue)運算(suan)Loop-Power回(hui)路(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)或(huo)DC供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)背(bei)(bei)光可(ke)選(xuan)ProtEXRT6830.....脈沖信(xin)號(hao)輸入(ru)(ru)型/積算(suan)型顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)儀表(biao)電(dian)(dian)(dian)(dian)池供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian),DC供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian),或(huo)輸出(chu)回(hui)路(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)(dian)池供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian),DC供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian),或(huo)輸出(chu)回(hui)路(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)背(bei)(bei)光可(ke)選(xuan)ProtEX_LitePD663防爆型回(hui)路(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)過程(cheng)顯(xian)(xian)示(shi)(shi)(shi)儀表(biao)輸入(ru)(ru)信(xin)號(hao)4~20mA電(dian)(dian)(dian)(dian)壓降幅1.7V,(帶背(bei)(bei)光時4.9V)3-1/2+LCDS數(shu)字,0.6”高回(hui)路(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)背(bei)(bei)光可(ke)選(xuan)快捷(jie)的(de)四鍵編程(cheng)問題

pH計的用途

pH計廣泛用于凈水(shui)(shui)、自來水(shui)(shui)、生活(huo)用水(shui)(shui)及各種液體的(de)酸堿度測試(shi)。pH值在(zai)7.0為(wei)中(zhong)性(xing),7.0以(yi)下為(wei)酸性(xing),7.0以(yi)上為(wei)堿性(xing)。

保養維護

保養

1、pH玻璃電極的貯存

短期:貯存在pH=4的緩沖(chong)溶液(ye)中;

長期:貯存在pH=7的緩沖溶(rong)液中。

2、pH玻璃電極的清洗

玻(bo)璃(li)電極球泡受污(wu)(wu)染可(ke)(ke)能使(shi)電極響應時(shi)間加長。可(ke)(ke)用CCl4或皂液(ye)揩去污(wu)(wu)物,然后浸入蒸餾水(shui)一晝(zhou)夜后繼續使(shi)用。污(wu)(wu)染嚴重(zhong)時(shi),可(ke)(ke)用5%HF溶(rong)(rong)液(ye)浸10~20分鐘,立即(ji)用水(shui)沖洗(xi)干凈,然后浸入0.1NHCl溶(rong)(rong)液(ye)一晝(zhou)夜后繼續使(shi)用。

3、玻璃電極老化的處理

玻璃電(dian)(dian)極的(de)(de)老化(hua)與(yu)膠層結構漸(jian)進(jin)變化(hua)有(you)關。舊電(dian)(dian)極響(xiang)應遲緩(huan),膜電(dian)(dian)阻高,斜率低。用氫氟酸浸蝕掉(diao)外層膠層,經(jing)常能改善電(dian)(dian)極性能。若能用此(ci)法(fa)定期清除內外層膠層,則電(dian)(dian)極的(de)(de)壽命(ming)幾乎是無限的(de)(de)。

4、參比電極的貯存

銀(yin)-氯化銀(yin)電極(ji)最好的貯(zhu)存(cun)液是飽(bao)和氯化鉀溶(rong)液,高濃度氯化鉀溶(rong)液可以防止氯化銀(yin)在(zai)液接界處沉(chen)淀(dian),并維(wei)持液接界處于(yu)工作狀(zhuang)態(tai)。此方法也適用于(yu)復合電極(ji)的貯(zhu)存(cun)。

5、參比電極的再生

參比電極發生的(de)問(wen)題絕大多(duo)數是由液接界(jie)堵塞引起的(de),可用下列方法(fa)解(jie)決(jue):

(1)浸(jin)泡液接界:用(yong)10%飽(bao)和氯化鉀(jia)溶(rong)液和90%蒸餾水(shui)的混合液,加(jia)熱至60~70℃,將(jiang)電(dian)(dian)極浸(jin)入(ru)約5cm,浸(jin)泡20分鐘至1小時。此法(fa)可溶(rong)去電(dian)(dian)極端(duan)部(bu)的結晶。

(2)氨(an)浸泡:當液接(jie)界被(bei)氯化銀堵塞(sai)時可用濃(nong)氨(an)水浸除(chu)。具體(ti)方法是(shi)將電(dian)(dian)極內充(chong)洗(xi)凈(jing),液放(fang)空后浸入氨(an)水中10~20分(fen)鐘,但不(bu)要(yao)讓氨(an)水進入電(dian)(dian)極內部。取出電(dian)(dian)極用蒸餾(liu)水洗(xi)凈(jing),重新加入內充(chong)液后繼續使用。

(3)真(zhen)空方法:將軟(ruan)管套住參(can)比電極液接(jie)界,使用(yong)水(shui)流(liu)吸氣(qi)泵,抽吸部分內(nei)充(chong)液穿過液接(jie)界,除去機(ji)械堵塞(sai)物。

(4)煮沸(fei)液接界(jie):銀-氯化銀參比電極的(de)液接界(jie)浸入沸(fei)水中10~20秒。注意,下(xia)一次煮沸(fei)前,應將電極冷卻到室溫。

(5)當以(yi)上方法(fa)均無效時,可(ke)采用砂(sha)(sha)紙研(yan)磨(mo)的(de)機械(xie)方法(fa)去除(chu)堵(du)塞(sai)(sai)(sai)。此法(fa)可(ke)能會使研(yan)磨(mo)下的(de)砂(sha)(sha)粒塞(sai)(sai)(sai)入液接界。造成永久性(xing)堵(du)塞(sai)(sai)(sai)。

維護

實驗室(shi)使用(yong)的(de)電(dian)(dian)極(ji)都是復(fu)合電(dian)(dian)極(ji),其優點是使用(yong)方便,不(bu)受(shou)氧化性或還原(yuan)性物質(zhi)的(de)影響(xiang),且平衡速(su)度較(jiao)快。使用(yong)時,將電(dian)(dian)極(ji)加液口上所套的(de)橡(xiang)膠套和下端的(de)橡(xiang)皮(pi)套全取下,以保持電(dian)(dian)極(ji)內氯化鉀溶(rong)液的(de)液壓差。下面就(jiu)把電(dian)(dian)極(ji)的(de)使用(yong)與維護(hu)簡(jian)單作一介紹:

⒈復合(he)電極不用(yong)時,可充分浸(jin)泡3M氯化鉀溶液(ye)中。切忌用(yong)洗滌(di)液(ye)或其他吸水性試(shi)劑浸(jin)洗。

⒉使用前(qian)(qian),檢查玻璃電極(ji)前(qian)(qian)端的球(qiu)泡。正(zheng)常情況(kuang)下,電極(ji)應(ying)該(gai)透明(ming)而(er)無(wu)裂(lie)紋;球(qiu)泡內要充滿溶液,不能有氣泡存在(zai)。

⒊測量濃度(du)較大的溶(rong)液時(shi),盡量縮短測量時(shi)間,用后(hou)仔細清(qing)洗,防(fang)止被測液粘附在電極(ji)(ji)上(shang)而污(wu)染電極(ji)(ji)。

⒋清洗電極后(hou),不要用濾紙擦(ca)拭玻璃(li)膜,而應用濾紙吸干,避免損壞玻璃(li)薄膜、防止交(jiao)叉污染(ran),影響測(ce)量精度(du)。

⒌測量中(zhong)注意(yi)電(dian)極(ji)(ji)的銀—氯化銀內參比電(dian)極(ji)(ji)應浸入到球泡內氯化物緩沖溶液中(zhong),避(bi)免電(dian)計顯示部(bu)分出現(xian)數字亂跳現(xian)象。使用(yong)時,注意(yi)將電(dian)極(ji)(ji)輕輕甩幾下。

⒍電(dian)極不能(neng)用于強(qiang)酸、強(qiang)堿(jian)或(huo)其他腐蝕(shi)性溶液。

⒎嚴禁在脫(tuo)水(shui)(shui)性介(jie)質(zhi)如無水(shui)(shui)乙醇、重鉻酸(suan)鉀等中使用。

1、pH玻璃電極的貯存

短(duan)期:貯存(cun)在pH=4的緩沖(chong)溶液中;

長期:貯存在(zai)pH=7的緩(huan)沖溶(rong)液中。

2、pH玻璃電極的清洗

安裝維護

pH計的(de)安裝方式(shi)有流通式(shi)和浸入式(shi)兩(liang)種。

污水處理(li)廠一般選用的(de)(de)是浸入式安(an)裝(zhuang)(zhuang),如(ru)該污水處理(li)廠的(de)(de)pH計安(an)裝(zhuang)(zhuang)在(zai)沉(chen)砂池的(de)(de)出口溢流(liu)(liu)槽(cao)內,此處的(de)(de)pH值較具有代表(biao)(biao)性,且水流(liu)(liu)平(ping)穩,對pH計不(bu)會造成(cheng)大的(de)(de)沖擊。定期的(de)(de)維護(hu)有助于(yu)儀表(biao)(biao)的(de)(de)準確測量和延長儀表(biao)(biao)的(de)(de)使用壽命。應當注(zhu)意(yi)傳(chuan)感器(qi)和變送(song)(song)器(qi)之間的(de)(de)專用電纜(lan)不(bu)能受潮,否則電極(ji)的(de)(de)高(gao)阻低壓(ya)信號(hao)將無法傳(chuan)送(song)(song)至變送(song)(song)器(qi)。

若電極(ji)不測(ce)量時,應(ying)將黃色保護(hu)套管套上,它能使(shi)電極(ji)處于濕潤狀態,有(you)利于延長電極(ji)的使(shi)用壽(shou)命(ming)。每隔一個月左右(you),應(ying)對(dui)電極(ji)進行清洗(xi),先用柔和的水(shui)流噴(pen)洗(xi)附(fu)著物,再將電極(ji)浸泡于清洗(xi)液中一段時間,而后用清水(shui)洗(xi)凈(jing)。

傳感器(qi)支架也(ye)應清洗(xi)。每次清洗(xi)之后,要(yao)用(yong)(yong)緩沖劑(ji)溶液進行標定(ding),生產(chan)廠家一般提供兩瓶(ping)標準(zhun)溶液,一瓶(ping)pH值(zhi)等(deng)于(yu)7,用(yong)(yong)于(yu)標定(ding)儀表(biao)零點;一瓶(ping)pH值(zhi)等(deng)于(yu)4,用(yong)(yong)于(yu)標定(ding)儀表(biao)的信(xin)號輸出斜率。

選購要點

如(ru)何選購pH計|酸度(du)儀|酸度(du)計?應注(zhu)意五大點(dian)。

我們(men)在選購酸(suan)度(du)儀時(shi),首(shou)先要考慮應(ying)用(yong)場合,選擇(ze)筆式(shi)pH計,便攜(xie)式(shi)酸(suan)度(du)儀,臺式(shi)酸(suan)度(du)計或(huo)是工(gong)業(ye)用(yong)pH計;其(qi)次是考慮測量需要的精度(du),選擇(ze)合適自(zi)己使用(yong)的精度(du).BpH-200A型pH計廣泛應(ying)用(yong)于工(gong)業(ye)、電力(li)、農(nong)業(ye)、醫藥、食品、科研(yan)和環保(bao)等領(ling)域。該儀器也是食品廠、飲用(yong)水(shui)廠辦(ban)QS、HACCP認證中的必備檢驗設備。

我們在選購酸度計時需要考慮以下幾(ji)點:

1.根據應(ying)用(yong)場合分類可(ke)分為:筆(bi)式pH計、便攜(xie)式pH計、實驗室pH計和工業pH計等。筆(bi)式pH計主要用(yong)于代替pH試紙的功能,具有精度(du)低(di)、使用(yong)方便的特(te)點。

便攜式pH計主要用于(yu)現(xian)場和(he)野外測方式,要求較高(gao)的精度和(he)完善(shan)的功能。

實驗室pH計是(shi)一(yi)種臺(tai)式高精度(du)分(fen)析儀表,要求精度(du)高、功能(neng)全,包(bao)括(kuo)打印輸出、數據處理等等。

工(gong)(gong)業pH計是(shi)用于工(gong)(gong)業流程的(de)連續測量,不僅要有(you)(you)測量顯(xian)示功(gong)能,還要有(you)(you)報警和控制(zhi)功(gong)能,以及安裝、清(qing)洗、抗(kang)干擾等(deng)等(deng)問題的(de)考慮。

2.據pH計儀(yi)器精度(du)分類:可分為(wei)0.2級、0.1級、0.05級、0.01級,數字越小(xiao),精度(du)越高。

3.根據元器件類型分(fen)類:可分(fen)為晶體管式(shi)、集成(cheng)電路式(shi)和單片機微電腦式(shi),更多(duo)的(de)是應用(yong)微電腦芯片,大大減(jian)少了儀器體積(ji)和單機成(cheng)本;但芯片的(de)開(kai)發成(cheng)本很貴(gui)

4根據(ju)(ju)讀數(shu)指示分類:可分為指針(zhen)式和數(shu)字顯示式二種。指針(zhen)式pH計已(yi)很少使用(yong),但指針(zhen)式儀(yi)表能(neng)夠顯示數(shu)據(ju)(ju)的連續變化過(guo)程(cheng),因此在滴定分析中還有(you)使用(yong)。

5.看(kan)pH計有(you)沒有(you)附(fu)帶功能,比方說(shuo)帶標配RS232接口,還有(you)一個很重的是(shi)溫度補償是(shi)自動

還是手(shou)動(dong),自(zi)動(dong)溫度(du)補(bu)償的pH計(ji)要(yao)比(bi)手(shou)動(dong)溫度(du)補(bu)償的pH計(ji)要(yao)方便些,二(er)者之間的價格(ge)你(ni)就明白(bai)了(le)吧(ba)。

備注:pH計|酸度儀(yi)|酸度計這三個名(ming)稱意思都(dou)一(yi)樣(yang),只是各地方或者廠(chang)家說法(fa)不一(yi)樣(yang)。

相關術語

pH值

1.什么是水的pH值?它有什么意義?

pH值(zhi)是水溶液最重要的理化參數之一。凡(fan)涉(she)及水溶液的自然(ran)現象,化學(xue)變化以及生產過程都與pH值(zhi)有關,因此,在工(gong)業、農業、醫學(xue)、環保和(he)科研領域都需(xu)要測(ce)量pH值(zhi)。

水(shui)的pH值是表(biao)示水(shui)中氫離子(zi)活度的負對數值,表(biao)示為:

pH=-lgaH+pH值(zhi)有時也稱(cheng)氫離子(zi)指數(shu),由于氫離子(zi)活度(du)的數(shu)值(zhi)勤往往很小,在應用很不方便,所以(yi)就用pH值(zhi)之一概念來(lai)作為水溶液酸(suan)性、堿性的判斷指示(shi)。而且,氫離子(zi)活度(du)的負對數(shu)值(zhi)能夠(gou)表示(shi)出酸(suan)性、堿性的變化幅度(du)的數(shu)量級的大小,這樣應用起來(lai)就十分方便,并(bing)由此得到:

⑴中(zhong)性水溶(rong)液,pH=-gaH+=-lg10-7=7

⑵酸(suan)性水(shui)溶液,pH<7,pH值越(yue)小,表(biao)示(shi)酸(suan)性越(yue)強;

⑶堿性水溶液,pH>7,pH值越(yue)大,表示堿性越(yue)強。

pH標度

pH測量(liang)是一(yi)(yi)種相對測量(liang),它僅僅指示標準(zhun)溶(rong)液與(yu)未(wei)知溶(rong)液之間的pH差別,實際測量(liang)時,需要(yao)用(yong)標準(zhun)緩(huan)沖溶(rong)液定期進行校準(zhun)。因此,為了達到(dao)量(liang)值(zhi)的一(yi)(yi)致,必(bi)須(xu)建立pH標度(du)(du)。pH標度(du)(du)范圍定為0~14pH,pH標度(du)(du)的量(liang)值(zhi)由基(ji)準(zhun)緩(huan)沖溶(rong)液的pHs值(zhi)確定。

因此,pH標(biao)度(du)(du)(du)的(de)含義(yi)可表達(da)為(wei):根據pH定(ding)義(yi),在0~14pH范(fan)圍內選擇若干個(ge)pH緩(huan)沖溶液作為(wei)pH標(biao)度(du)(du)(du)的(de)固定(ding)點,并(bing)且(qie)采用當代技術(shu)能達(da)到的(de)最準確的(de)方法測定(ding)它們(men)的(de)pHs值。國(guo)際上有二種pH標(biao)度(du)(du)(du),即多種基(ji)準pH標(biao)度(du)(du)(du)和單種基(ji)準pH標(biao)度(du)(du)(du),中國(guo)采用多種基(ji)準pHs標(biao)度(du)(du)(du)。

pH緩沖溶液

pH緩(huan)沖溶(rong)液(ye)是(shi)一種能(neng)使(shi)pH值(zhi)保持穩定(ding)(ding)的(de)溶(rong)液(ye)。如果向這種溶(rong)液(ye)中加入少量(liang)的(de)酸或(huo)堿,或(huo)者在(zai)溶(rong)液(ye)中的(de)化(hua)學反應產生少量(liang)的(de)酸或(huo)堿,以及將溶(rong)液(ye)適當稀(xi)釋,這個(ge)溶(rong)液(ye)的(de)pH值(zhi)基(ji)本上穩定(ding)(ding)不(bu)(bu)變,這種能(neng)對抗(kang)少量(liang)酸或(huo)堿或(huo)稀(xi)釋,而使(shi)pH值(zhi)不(bu)(bu)易(yi)發生變化(hua)的(de)溶(rong)液(ye)就稱為pH緩(huan)沖溶(rong)液(ye)。

pH標準緩(huan)沖(chong)溶液具有(you)以下特點:

⑴標準溶液的pH值(zhi)是已知(zhi)的,并達(da)到規(gui)定(ding)的準確度。

⑵標準溶液的(de)pH值有良好的(de)復現性(xing)和穩定性(xing),具有較(jiao)大(da)的(de)緩沖容量,較(jiao)小(xiao)的(de)稀釋值和較(jiao)小(xiao)的(de)溫度系(xi)數。

⑶溶(rong)液的(de)制(zhi)備方法簡單。

如何配制pH緩沖溶液?

對于(yu)一(yi)般的(de)pH測量(liang),可(ke)使用成套的(de)pH緩沖(chong)(chong)試劑(可(ke)配制250ml),配制溶液時,應使用去離子水,并預先煮沸15~30分鐘(zhong),以除去溶解的(de)二氧化碳(tan)。剪開(kai)塑料(liao)袋將試劑倒(dao)入(ru)燒杯中,用適量(liang)去離子水使之溶解,并沖(chong)(chong)洗包(bao)裝(zhuang)袋,再倒(dao)入(ru)250ml容量(liang)瓶中,稀釋至刻度(du),充分搖勻即可(ke)。

如何正確保存和使用pH緩沖溶液?

緩(huan)(huan)沖(chong)溶(rong)液(ye)配制后,應(ying)裝(zhuang)在(zai)玻璃(li)瓶(ping)(ping)(ping)或聚乙(yi)稀(xi)瓶(ping)(ping)(ping)中(zhong)(zhong)(堿性(xing)的(de)pH緩(huan)(huan)沖(chong)液(ye)如pH9.18、pH10.01、pH12.46等(deng),應(ying)裝(zhuang)在(zai)聚乙(yi)稀(xi)瓶(ping)(ping)(ping)中(zhong)(zhong))瓶(ping)(ping)(ping)蓋嚴密蓋緊,在(zai)冰箱(xiang)中(zhong)(zhong)低溫(5-10℃)保存,一般(ban)可使(shi)(shi)用二個(ge)月左(zuo)右,如發現有混濁、發霉或沉淀等(deng)現象,不能繼(ji)續(xu)使(shi)(shi)用。使(shi)(shi)用時,應(ying)準備幾個(ge)50ml的(de)聚乙(yi)稀(xi)小(xiao)瓶(ping)(ping)(ping),將大瓶(ping)(ping)(ping)中(zhong)(zhong)緩(huan)(huan)沖(chong)溶(rong)液(ye)倒(dao)入(ru)小(xiao)瓶(ping)(ping)(ping)中(zhong)(zhong),并(bing)在(zai)環(huan)境溫度下放置(zhi)1~2小(xiao)時,等(deng)溫度平衡后再使(shi)(shi)用。使(shi)(shi)用后不得再倒(dao)回大瓶(ping)(ping)(ping)中(zhong)(zhong),以免污染,小(xiao)瓶(ping)(ping)(ping)中(zhong)(zhong)的(de)緩(huan)(huan)沖(chong)溶(rong)液(ye)在(zai)>10℃的(de)環(huan)境條件下可以使(shi)(shi)用2~3天,一般(ban)pH7.00、pH6.86及pH4.00三(san)種(zhong)溶(rong)液(ye)使(shi)(shi)用時間(jian)可以長一些(xie),pH9.18和pH10.01溶(rong)液(ye)由于吸收空氣中(zhong)(zhong)的(de)CO2,其pH值(zhi)比較容易變化.

pH緩沖溶液有何用途?

⑴pH測(ce)量前標定校準pH計。

⑵用(yong)以檢定pH計的(de)準確性,例如用(yong)pH6.86和pH4.00標定pH計后,將pH電極插入pH9.18溶(rong)液中(zhong),檢查儀器顯示值和標準溶(rong)液的(de)pHs值是(shi)否一致。

⑶在一般精(jing)度測(ce)(ce)量時檢查pH計(ji)(ji)是否需要(yao)重(zhong)新設定。pH計(ji)(ji)標定并(bing)使用后也許會產(chan)生漂移或變化(hua),因此在測(ce)(ce)試前將(jiang)電極插入與被測(ce)(ce)溶液比(bi)較接(jie)近的標準緩沖液中(zhong),根據(ju)誤差(cha)大(da)小確(que)定是否需要(yao)重(zhong)新標定。

⑷檢測pH電極的性能。

8.使(shi)用瓶裝的pH緩沖(chong)溶液有什么(me)優點?

在pH計經銷商處一般還有(you)用(yong)聚乙稀塑料瓶(ping)瓶(ping)裝的(de)pH標準緩(huan)(huan)沖溶液(ye)銷售(shou)。它和(he)(he)用(yong)pH緩(huan)(huan)沖試劑(ji)自己(ji)配制的(de)緩(huan)(huan)沖溶液(ye)比(bi)較(jiao),由(you)于它其中(zhong)添加了(le)顯色(se)劑(ji)和(he)(he)防腐劑(ji),因此(ci)不同pH值的(de)緩(huan)(huan)沖液(ye)有(you)不同的(de)顏色(se),使(shi)(shi)用(yong)時不易搞(gao)錯,并(bing)且在常溫下(xia)保(bao)存不會(hui)發霉變質,保(bao)存期可長(chang)達一年,因此(ci)使(shi)(shi)用(yong)特(te)別方便。有(you)pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五種(zhong),并(bing)有(you)500ml大瓶(ping)和(he)(he)50ml小(xiao)瓶(ping)二種(zhong)規格(ge)。

pH電極

實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室和工業(ye)型(xing)pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)有什么區別?從(cong)(cong)使用(yong)上(shang)講,實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)較好(hao)的(de)(de)環(huan)境(jing)條件下(xia)進行(xing)短時間間斷測(ce)試;而(er)工業(ye)pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)是在(zai)較差的(de)(de)環(huan)境(jing)條件下(xia)進行(xing)長(chang)期連續的(de)(de)測(ce)試。從(cong)(cong)性(xing)能上(shang)講,實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)要求電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)準(zhun)確性(xing)和重復性(xing)要好(hao),響應快;而(er)工業(ye)pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)則要求電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)(de)長(chang)期穩定性(xing)好(hao)。從(cong)(cong)結(jie)構上(shang)講實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)要求簡單輕便,而(er)工業(ye)型(xing)pH電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)則要求結(jie)構牢固,要考慮能夠(gou)安(an)裝(zhuang),并且能抵抗(kang)各種電(dian)(dian)場和磁場的(de)(de)干擾。

pH電(dian)極為何(he)要浸(jin)(jin)(jin)泡(pao)?如何(he)正(zheng)確浸(jin)(jin)(jin)泡(pao)?pH電(dian)極使用前必須浸(jin)(jin)(jin)泡(pao),因(yin)為pH球泡(pao)是一種(zhong)特殊(shu)的(de)玻璃(li)膜(mo),在(zai)玻璃(li)膜(mo)表面(mian)有一很(hen)薄的(de)水(shui)合凝(ning)膠層,它只(zhi)有充分濕潤的(de)條件下(xia)才能與溶液中(zhong)的(de)H+離子(zi)良好(hao)的(de)響應。同時,玻璃(li)電(dian)極經過浸(jin)(jin)(jin)泡(pao),可以使不對稱(cheng)電(dian)勢大大下(xia)降并趨向穩(wen)定。

pH玻璃電(dian)極(ji)一般可以用(yong)蒸餾水或pH4緩沖溶液(ye)(ye)(ye)浸泡(pao)(pao)。通常使用(yong)pH4緩沖液(ye)(ye)(ye)更好一些,浸泡(pao)(pao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)8小(xiao)時(shi)(shi)(shi)至24小(xiao)時(shi)(shi)(shi)或更長,根據球泡(pao)(pao)玻璃膜厚度、電(dian)極(ji)老化程度而(er)不同(tong)。同(tong)時(shi)(shi)(shi),參比(bi)(bi)電(dian)極(ji)的(de)液(ye)(ye)(ye)接(jie)界也(ye)需要浸泡(pao)(pao)。因為如果液(ye)(ye)(ye)接(jie)界干涸會使液(ye)(ye)(ye)接(jie)界電(dian)勢增大或不穩定,參比(bi)(bi)電(dian)極(ji)的(de)浸泡(pao)(pao)液(ye)(ye)(ye)必(bi)須和(he)參比(bi)(bi)電(dian)極(ji)的(de)外參比(bi)(bi)溶液(ye)(ye)(ye)一致,即3.3mol/LKCl溶液(ye)(ye)(ye)或飽和(he)KCl溶液(ye)(ye)(ye),浸泡(pao)(pao)時(shi)(shi)(shi)間(jian)一般幾(ji)小(xiao)時(shi)(shi)(shi)即可。

因此,對(dui)pH復(fu)合(he)電(dian)極而言,就必(bi)須浸(jin)泡(pao)在(zai)含KCl的(de)(de)(de)pH4緩沖液(ye)(ye)(ye)中,這樣(yang)才能(neng)對(dui)玻璃球泡(pao)和液(ye)(ye)(ye)接(jie)界同時起作(zuo)用(yong)。這里要(yao)特別提(ti)醒注意,因為過去人使用(yong)單(dan)支的(de)(de)(de)pH玻璃電(dian)極已(yi)習(xi)慣于(yu)用(yong)去離子水或(huo)pH4緩沖液(ye)(ye)(ye)浸(jin)泡(pao),后(hou)來使用(yong)pH復(fu)合(he)電(dian)極時依然(ran)采用(yong)這樣(yang)的(de)(de)(de)浸(jin)泡(pao)方法引起的(de)(de)(de)直接(jie)后(hou)果就是使一支性(xing)能(neng)良好的(de)(de)(de)pH復(fu)合(he)電(dian)極變成一支響應慢(man)、精(jing)度差的(de)(de)(de)電(dian)極,而且浸(jin)泡(pao)時間越長(chang)性(xing)能(neng)越差,因為經過長(chang)時間的(de)(de)(de)浸(jin)泡(pao),液(ye)(ye)(ye)接(jie)界內部(例如砂芯內部)的(de)(de)(de)KCl濃度已(yi)大大降低了(le),使液(ye)(ye)(ye)接(jie)界電(dian)勢(shi)增大和不穩定。當然(ran),只要(yao)在(zai)正確的(de)(de)(de)浸(jin)泡(pao)溶液(ye)(ye)(ye)中重新浸(jin)泡(pao)數小時,電(dian)極還是會復(fu)原的(de)(de)(de)。

另外(wai),pH電極也不能浸(jin)泡(pao)在中性(xing)或堿性(xing)的緩沖溶液(ye)中,長期浸(jin)泡(pao)在此類溶液(ye)中會使pH玻璃膜響應(ying)遲鈍。正確的pH電極浸(jin)泡(pao)液(ye)的配(pei)制:取pH4.00緩沖劑(250ml)一包,溶于(yu)250ml純(chun)水中,再加入(ru)56克(ke)分析(xi)純(chun)KCl,適當加熱,攪拌至完(wan)全溶解即成。

pH電極如何清洗?

球泡和(he)液(ye)接界污染后先用(yong)以下溶(rong)劑清洗,再用(yong)去離子水(shui)洗去溶(rong)劑,將電極浸入浸泡液(ye)中活(huo)化。

污染物清洗劑;

無機金屬(shu)氧化物低于1mol/L稀酸(suan);

有機油脂類物(wu)稀(xi)洗滌劑(ji)(弱酸性(xing));

樹(shu)脂(zhi)高(gao)分子物質稀酒(jiu)精、丙酮、乙醚;

蛋白質血(xue)球沉淀物酸性酶(mei)溶(rong)液(如(ru)食母生片);

顏(yan)料(liao)類(lei)物質(zhi)稀漂白液、過(guo)氧化氫;

如(ru)何檢測(ce)(ce)pH電(dian)極的(de)好壞?用戶可按下表數(shu)據自行檢測(ce)(ce)pH電(dian)極的(de)好壞,步(bu)驟如(ru)下(pH計調至mV檔(dang))。

⑴測(ce)試零(ling)電位pH值,零(ling)點pH值:7±0.5pHpH電極插入pH4.00緩(huan)沖(chong)液中,穩定(ding)后讀數(預先測(ce)試出溶(rong)液的溫度)。例如(ru)(ru)25℃時(shi)讀數值E1’=186mV(取絕對值),而準確(que)值為178mV(見(jian)表格),則(ze)(ze)誤(wu)差(cha)值=186-178mV,換算成pH值:8/59.16=0.14pH(59.16mV/pH是25℃時(shi)的K值,見(jian)表格)。因此零(ling)點pH值合格。一般新電極零(ling)電位誤(wu)差(cha)≤±0.3pH,如(ru)(ru)零(ling)電位誤(wu)差(cha)>±0.5pH,電極的測(ce)試誤(wu)差(cha)會比(bi)較大(da),尤其當測(ce)試溶(rong)液溫度變化較大(da)時(shi)誤(wu)差(cha)會更(geng)大(da)。如(ru)(ru)果測(ce)試精度要求不高,則(ze)(ze)零(ling)電位誤(wu)差(cha)值還可以大(da)一些,但(dan)最大(da)不能超(chao)過(guo)1pH.

⑵測試電極百分理論余率(PTS)記錄(1)步驟中的(de)測試(shi)數據(ju)186mV,將電(dian)極(ji)清洗后(hou)再(zai)插入pH9.18緩(huan)沖液中,穩(wen)定后(hou)讀數,E2’=111mV(取絕對值(zhi)),ΔE’=E1’+E2’=186+111=297mV,與表格(ge)中的(de)ΔE對照(zhao),PTS=97%,合格(ge),一(yi)(yi)般新電(dian)極(ji)PTS≥97%,使用長久的(de)電(dian)極(ji)可以放寬一(yi)(yi)些(xie),但一(yi)(yi)般應PTS≥95%,除(chu)非測試(shi)精(jing)度要求很低。

⑶將電極清洗后再(zai)插(cha)入pH4.00緩沖液,將讀數(shu)與步驟(1)的數(shu)據比較,其(qi)誤差應≤±2mV,否則表示電極重(zhong)復性較差。

⑷電(dian)極的測試讀數應該在30-60秒內穩定(ding),否則表示電(dian)極響應太(tai)慢。

pH指示電極

對溶液中氫(qing)離子活度有(you)響應,電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位隨(sui)之(zhi)而變化的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)稱為(wei)pH指示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)或pH測量(liang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。pH指示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)有(you)氫(qing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)、銻電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和玻(bo)(bo)璃電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)等幾種,但最常(chang)用(yong)(yong)的(de)是(shi)玻(bo)(bo)璃電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。玻(bo)(bo)璃電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)是(shi)由(you)玻(bo)(bo)璃支桿,以及由(you)特殊成(cheng)份組成(cheng)的(de)對氫(qing)離子敏感的(de)玻(bo)(bo)璃膜組成(cheng)。玻(bo)(bo)璃膜一(yi)般呈球(qiu)泡(pao)狀,球(qiu)泡(pao)內(nei)(nei)充(chong)入內(nei)(nei)參(can)比(bi)溶液,插入內(nei)(nei)參(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(一(yi)般用(yong)(yong)銀(yin)/氯化銀(yin)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)),用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)帽封接引出電(dian)(dian)(dian)線,裝上插口,就成(cheng)為(wei)一(yi)支pH指示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。市場銷售的(de)最常(chang)用(yong)(yong)的(de)pH指示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)是(shi)231玻(bo)(bo)璃pH電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。單獨一(yi)支pH指示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)是(shi)無法(fa)進行測量(liang)的(de),它必須和參(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)一(yi)起才能測量(liang)。

pH復合電極

將(jiang)pH玻璃(li)(li)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)參(can)比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)組合在一起(qi)的(de)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)就(jiu)(jiu)稱為(wei)pH復合電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。外(wai)殼為(wei)塑料的(de)就(jiu)(jiu)稱為(wei)塑殼pH復合電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。外(wai)殼為(wei)玻璃(li)(li)的(de)就(jiu)(jiu)稱為(wei)玻璃(li)(li)pH復合電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。復合電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)最大優點是合二為(wei)一,使用方(fang)便(bian)。pH復合電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)的(de)結構(gou)主要由(you)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)球(qiu)泡、玻璃(li)(li)支(zhi)持桿、內參(can)比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)、內參(can)比(bi)(bi)溶(rong)液、外(wai)殼、外(wai)參(can)比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)、外(wai)參(can)比(bi)(bi)溶(rong)液、液接界、電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)帽、電(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)導線、插口(kou)等組成。

⑴電極球(qiu)泡(pao):它(ta)是由具有(you)氫功能的鋰(li)玻璃熔融吹制而成(cheng),呈球(qiu)形,膜厚在0.1~0.2mm左右,電阻值<250兆歐(25℃)。

⑵玻璃支(zhi)持管(guan):是支(zhi)持電極球泡(pao)的玻璃管(guan)體,由電絕緣性優良的鉛玻璃制成,其膨脹系數應與電極球泡(pao)玻璃一致。

⑶內參比(bi)電(dian)極(ji):為(wei)銀/氯化銀電(dian)極(ji),主要作用(yong)是引用(yong)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei),要求(qiu)其電(dian)位(wei)穩定,溫度(du)系數(shu)小。

⑷內(nei)(nei)參(can)比溶(rong)液(ye):零電(dian)(dian)(dian)位為7pH的(de)內(nei)(nei)參(can)比溶(rong)液(ye),是中性(xing)磷酸鹽(yan)和氯(lv)化鉀的(de)混合溶(rong)液(ye),玻(bo)璃電(dian)(dian)(dian)極與參(can)比電(dian)(dian)(dian)極構成(cheng)電(dian)(dian)(dian)池建立零電(dian)(dian)(dian)位的(de)pH值,主要取(qu)決于內(nei)(nei)參(can)比溶(rong)液(ye)的(de)pH值及氯(lv)離子濃(nong)度。

⑸電(dian)極(ji)塑(su)殼(ke)(ke):電(dian)極(ji)塑(su)殼(ke)(ke)是支持玻璃電(dian)極(ji)和(he)液接界,盛放外(wai)參比溶液的殼(ke)(ke)體,由聚碳(tan)酸酯塑(su)壓成型(xing)。

⑹外參比(bi)電(dian)極:為銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)電(dian)極,作用是提供與保持一個固定(ding)的參比(bi)電(dian)勢,要求電(dian)位穩定(ding),重現性(xing)好,溫度系數(shu)小。

⑺外參比溶液:為3.3mol/L的氯化鉀凝膠(jiao)電(dian)解質,不(bu)易流失,無需添加。

⑻砂芯液接界:液接界是構通外參(can)比溶液和被測溶液的連接部件,要求滲(shen)透量穩(wen)定。

⑼電(dian)極(ji)(ji)導線:為低噪(zao)音金(jin)屬屏蔽線,內(nei)芯(xin)與內(nei)參比電(dian)極(ji)(ji)連接(jie),屏蔽層與外參比電(dian)極(ji)(ji)連接(jie)。

pH電極具有以下特性:

⑴不(bu)對稱(cheng)(cheng)電勢:當(dang)電極的(de)(de)內(nei)外參比電極,內(nei)外參比溶液均相同時,理(li)論上電池電動勢應等于零(ling),但實際上總有幾(ji)(ji)毫伏(fu)到幾(ji)(ji)十毫伏(fu)的(de)(de)電勢差存(cun)在,這(zhe)說明玻璃(li)球泡(pao)內(nei)外二(er)個界面(mian)是不(bu)對稱(cheng)(cheng)的(de)(de),這(zhe)一電勢差就稱(cheng)(cheng)為不(bu)對稱(cheng)(cheng)電勢。不(bu)對稱(cheng)(cheng)電勢與球泡(pao)吹制的(de)(de)工(gong)藝有關,也與使(shi)用(yong)中球泡(pao)表面(mian)受侵蝕(shi)或沾污有關,實際使(shi)用(yong)中,可用(yong)電計特(te)設的(de)(de)定位調節器(qi)消除它(ta)。

⑵零(ling)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi):pH電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)是指pH測量電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)為(wei)零(ling)時(shi)的(de)(de)(de)(de)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)。它取決于(yu)內參比(bi)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)pH值(zhi)及(ji)氯離子濃度(du)。若內參比(bi)溶液(ye)為(wei)0.025mol/L的(de)(de)(de)(de)混合磷酸鹽溶液(ye),電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)pH值(zhi)大于(yu)或小(xiao)于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)pH值(zhi)時(shi),電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)極性就要(yao)發生改變(bian)。

⑶內阻(zu):電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的內阻(zu)主要由球泡玻璃膜的內阻(zu)決(jue)(jue)定,它取決(jue)(jue)于玻璃的組成和厚度(du)(du),阻(zu)值一(yi)般為(wei)(wei)幾十兆歐。而且隨溫度(du)(du)下降而按指數式上(shang)升(每(mei)下降7℃,內阻(zu)增加(jia)1倍(bei),例如28℃時為(wei)(wei)50兆歐,則0℃時為(wei)(wei)800兆歐)。內阻(zu)高(gao)的電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)對電(dian)(dian)(dian)(dian)計的輸入阻(zu)抗及(ji)絕緣屏蔽的要求高(gao),因此(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)內阻(zu)低一(yi)些(xie)為(wei)(wei)好(hao)。

⑷堿誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)和酸誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha):當被測溶(rong)液(ye)的(de)酸度和堿度增大(da)時,電(dian)極(ji)(ji)電(dian)勢與(yu)溶(rong)液(ye)pH值(zhi)將偏(pian)離線性關(guan)(guan)系(xi),這種偏(pian)差(cha)(cha)(cha)(cha)就稱(cheng)為堿誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)和酸誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)。堿誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)是(shi)由于在(zai)氫(qing)離子濃度很低的(de)溶(rong)液(ye)中,電(dian)極(ji)(ji)膜的(de)響應不僅與(yu)氫(qing)離子濃度有(you)關(guan)(guan),而且(qie)與(yu)溶(rong)液(ye)中堿金(jin)屬離子濃度有(you)關(guan)(guan)。堿誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)使測得的(de)pH值(zhi)比(bi)(bi)實際(ji)的(de)數(shu)值(zhi)偏(pian)低。酸誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)在(zai)較低的(de)pH范圍內(pH<1~2)出(chu)現,酸誤(wu)(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)(cha)使pH測量(liang)值(zhi)比(bi)(bi)實際(ji)數(shu)值(zhi)偏(pian)高。

可充式和非可充式pH復合電極有何區別?

pH復(fu)合電極(ji)外殼有(you)塑料和(he)玻(bo)璃的區分。可充式pH復(fu)合電極(ji)外殼上有(you)一加(jia)液孔,當電極(ji)的外參(can)比(bi)溶液流(liu)失后(hou),可將加(jia)液孔打開,重(zhong)新補充KCl溶液。而非可充式pH復(fu)合電極(ji)內裝凝膠狀(zhuang)KCl,不易流(liu)失也無加(jia)液孔。

可(ke)(ke)充(chong)式pH復合電極(ji)的(de)特點是參(can)比(bi)溶液(ye)(ye)(ye)有較高的(de)滲(shen)透速(su)率,液(ye)(ye)(ye)接界電位穩定重現,測量精度(du)較高。而且(qie)當參(can)比(bi)電極(ji)減(jian)少或(huo)受(shou)污染后可(ke)(ke)以補(bu)充(chong)或(huo)更換(huan)KCl溶液(ye)(ye)(ye),但缺點是使用(yong)較麻煩。可(ke)(ke)充(chong)式pH復合電極(ji)使用(yong)時應(ying)將加液(ye)(ye)(ye)孔打開,以增加液(ye)(ye)(ye)體壓力(li),加速(su)電極(ji)響(xiang)應(ying),當電介液(ye)(ye)(ye)液(ye)(ye)(ye)面低于加液(ye)(ye)(ye)孔2cm時,應(ying)及時補(bu)充(chong)新(xin)的(de)電介液(ye)(ye)(ye)。

非可充式(shi)pH復合電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)特(te)點是(shi)維護簡單使用方便,因(yin)此也得到廣泛的(de)(de)應(ying)用。但(dan)作為(wei)實驗室(shi)(shi)pH電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)使用時(shi),在(zai)長期(qi)和(he)連續(xu)的(de)(de)使用條件(jian)下(xia),液接界處的(de)(de)KCl濃度會減少(shao),影響(xiang)測試(shi)(shi)精度。因(yin)此非可充式(shi)pH復合電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)不(bu)用時(shi),應(ying)浸(jin)在(zai)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)浸(jin)泡液中,這樣下(xia)次測試(shi)(shi)時(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)性能會很好,而(er)大部分(fen)實驗室(shi)(shi)pH電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)都不(bu)是(shi)長期(qi)和(he)連續(xu)的(de)(de)測試(shi)(shi),因(yin)此這種結構對精度的(de)(de)影響(xiang)是(shi)比較(jiao)小的(de)(de)。而(er)工業pH復合電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)由(you)于對測試(shi)(shi)精度的(de)(de)要求比較(jiao)低,所以使用方便就成(cheng)為(wei)主要的(de)(de)選擇。

如何正確使用pH復合電極?

⑴球(qiu)泡(pao)前端(duan)不應有氣(qi)泡(pao),如(ru)有氣(qi)泡(pao)應用力甩去(qu)。

⑵電極(ji)從(cong)浸泡(pao)瓶中取出(chu)后,應(ying)在去離(li)子水(shui)中晃動并甩干(gan),不要(yao)用紙巾擦試球泡(pao),否則由于靜電感應(ying)電荷轉移到玻璃膜上,會延長電勢穩定的(de)時間(jian),更好的(de)方法是使用被測溶液沖洗電極(ji)。

⑶pH復合電(dian)極插(cha)入(ru)被測(ce)溶(rong)液(ye)后,要攪拌晃(huang)動(dong)幾下再靜止放置,這樣會(hui)(hui)加快電(dian)極的響應。尤(you)其(qi)使用塑(su)殼(ke)pH復合電(dian)極時,攪拌晃(huang)動(dong)要厲害(hai)一些,因為(wei)球泡和塑(su)殼(ke)之間會(hui)(hui)有(you)一個(ge)小小的空腔,電(dian)極浸(jin)入(ru)溶(rong)液(ye)后有(you)時空腔中的氣(qi)體來(lai)不及(ji)排(pai)除會(hui)(hui)產生氣(qi)泡,使球泡或液(ye)接(jie)界與溶(rong)液(ye)接(jie)觸(chu)不良,因此(ci)必(bi)須用力攪拌晃(huang)動(dong)以排(pai)除氣(qi)泡。

⑷在(zai)粘(zhan)稠性(xing)試(shi)樣中測試(shi)之后,電極必須用(yong)去(qu)離子(zi)水反復沖(chong)洗(xi)多(duo)次(ci),以除去(qu)粘(zhan)附(fu)在(zai)玻璃膜上的試(shi)樣。有(you)時還需(xu)先用(yong)其他溶劑(ji)洗(xi)去(qu)試(shi)樣,再用(yong)水洗(xi)去(qu)溶劑(ji),浸(jin)入浸(jin)泡液中活(huo)化(hua)。

⑸避(bi)免(mian)接觸(chu)強堿或腐蝕性(xing)溶(rong)液(ye),如果測試此類溶(rong)液(ye),應盡(jin)量減少浸入時間(jian),用后仔細清洗干凈。

⑹避免在無水乙醇、濃硫酸等脫(tuo)水性介質中使用,它們會(hui)損壞(huai)球泡表面的水合(he)凝(ning)膠層(ceng)。

⑺塑殼pH復合電(dian)極(ji)的外殼材(cai)料(liao)是聚碳酸酯(zhi)塑料(liao)(PC),PC塑料(liao)在有些溶(rong)劑中(zhong)會(hui)溶(rong)解,如四氯(lv)化(hua)碳、三氯(lv)乙稀、四氫呋喃等,如果測試(shi)中(zhong)含有以上溶(rong)劑,就會(hui)損壞電(dian)極(ji)外殼,此時(shi)應改用玻璃外殼的pH復合電(dian)極(ji)。

參比電極

對(dui)溶液中(zhong)氫(qing)離(li)子活(huo)度無響應(ying),具有(you)已(yi)知和恒定(ding)(ding)的(de)電(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)位的(de)電(dian)(dian)極(ji)稱為參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)。參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)有(you)硫酸亞汞(gong)電(dian)(dian)極(ji)、甘汞(gong)電(dian)(dian)極(ji)和銀(yin)/氯(lv)化(hua)銀(yin)電(dian)(dian)極(ji)等電(dian)(dian)極(ji)等幾種。最(zui)常(chang)用的(de)是甘汞(gong)電(dian)(dian)極(ji)和銀(yin)/氯(lv)化(hua)銀(yin)。參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)在測量電(dian)(dian)池中(zhong)的(de)作用是提供并(bing)保(bao)持一個固定(ding)(ding)的(de)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)勢,因此對(dui)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)的(de)要求是電(dian)(dian)勢穩定(ding)(ding)、重視,溫度系數小,有(you)電(dian)(dian)流通過時極(ji)化(hua)電(dian)(dian)勢小。市場(chang)銷售的(de)常(chang)用的(de)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)為232參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)極(ji)。

不同的參比電極有何區別?

常用(yong)(yong)的(de)(de)(de)參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)有甘汞電(dian)極(ji)(ji)(ji)和(he)銀(yin)/氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)電(dian)極(ji)(ji)(ji)二(er)類。甘汞電(dian)極(ji)(ji)(ji)具有電(dian)勢穩(wen)定(ding)(ding)(ding)、重現(xian)性(xing)好(hao)的(de)(de)(de)優點,但也有溫度(du)滯后(hou)性(xing)大,不能(neng)(neng)在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)使(shi)用(yong)(yong)(<70℃),且電(dian)極(ji)(ji)(ji)材料有毒性(xing)等缺點。銀(yin)/氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)不僅制備(bei)容易(yi),電(dian)勢穩(wen)定(ding)(ding)(ding),重現(xian)性(xing)好(hao),而且電(dian)極(ji)(ji)(ji)結構牢固,溫度(du)滯后(hou)性(xing)小,當溫度(du)變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)之后(hou)能(neng)(neng)較(jiao)快達至新溫度(du)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)平衡(heng)電(dian)勢,并且可以(yi)在(zai)(zai)高(gao)溫下(xia)(xia)使(shi)用(yong)(yong)。但銀(yin)/氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)電(dian)極(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)濃氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解度(du)較(jiao)大,因(yin)此在(zai)(zai)電(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)外(wai)參(can)(can)比(bi)溶(rong)(rong)液(ye)中(zhong)(一(yi)般為3.3mol/L氯化(hua)(hua)(hua)(hua)鉀溶(rong)(rong)液(ye)),應加入氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)預先飽和(he),否則參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)鍍層會(hui)被溶(rong)(rong)解,使(shi)電(dian)勢不穩(wen)定(ding)(ding)(ding)。毛細管(guan)(guan)參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)是銀(yin)/氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)一(yi)種特殊制作形成,它將(jiang)銀(yin)/氯化(hua)(hua)(hua)(hua)銀(yin)參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)燒結在(zai)(zai)玻(bo)璃(li)毛細管(guan)(guan)中(zhong)間,將(jiang)工作介(jie)質(zhi)填充其間。這種參(can)(can)比(bi)電(dian)極(ji)(ji)(ji)不僅電(dian)勢穩(wen)定(ding)(ding)(ding),而且可以(yi)有效(xiao)防(fang)止(zhi)因(yin)外(wai)參(can)(can)比(bi)溶(rong)(rong)液(ye)污染而引起的(de)(de)(de)參(can)(can)比(bi)電(dian)位變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua),因(yin)此更適合在(zai)(zai)高(gao)溫和(he)連續測(ce)試(shi)的(de)(de)(de)條件下(xia)(xia)使(shi)用(yong)(yong)。

液接界

什么是液接界?為何要使用高濃度KCI?

在pH測(ce)量過(guo)程中,均使(shi)用參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極(ji),大(da)(da)(da)多數情況下參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極(ji)帶(dai)有(you)鹽(yan)橋(qiao)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)。參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極(ji)通過(guo)鹽(yan)橋(qiao)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)與被測(ce)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)相連通,這樣在被測(ce)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)和(he)(he)參(can)比(bi)(bi)(bi)鹽(yan)橋(qiao)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)之間(jian)就形(xing)(xing)成(cheng)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie),液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)兩邊(bian)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)中的(de)(de)離(li)(li)子(zi)不斷跨(kua)越(yue)界(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)向對面(mian)進行(xing)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san),由于各個離(li)(li)子(zi)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)速(su)度(du)(du)不同,而使(shi)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)兩邊(bian)帶(dai)有(you)符(fu)號相反(fan)的(de)(de)電(dian)荷,產生電(dian)位(wei)(wei)差,即稱為(wei)(wei)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)位(wei)(wei),也(ye)稱擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)電(dian)位(wei)(wei),它會影響電(dian)極(ji)的(de)(de)測(ce)量精度(du)(du)。為(wei)(wei)了減(jian)少液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)的(de)(de)電(dian)勢差或使(shi)其保持穩(wen)定及重現(xian),就必須采用高(gao)濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)KCI溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(≥3.3mol/L)作為(wei)(wei)電(dian)極(ji)的(de)(de)外參(can)比(bi)(bi)(bi)鹽(yan)橋(qiao)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye),它有(you)足夠高(gao)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)強(qiang)度(du)(du),比(bi)(bi)(bi)被測(ce)介質的(de)(de)可(ke)能的(de)(de)最大(da)(da)(da)的(de)(de)離(li)(li)子(zi)強(qiang)度(du)(du)還要大(da)(da)(da)5~10倍,因(yin)(yin)此,在液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)面(mian)上(shang),總(zong)是(shi)K+和(he)(he)Cl-向外擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san),而由于K+和(he)(he)Cl-的(de)(de)淌度(du)(du)(可(ke)以(yi)理解(jie)成(cheng)速(su)度(du)(du))接(jie)近相等,正負電(dian)荷分布基本均勻,因(yin)(yin)此形(xing)(xing)成(cheng)較小(xiao)的(de)(de)液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)界(jie)(jie)(jie)(jie)電(dian)勢,這就是(shi)參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極(ji)中的(de)(de)外參(can)比(bi)(bi)(bi)溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)必須使(shi)用高(gao)濃(nong)度(du)(du)KCI溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)(de)原因(yin)(yin)。

液接界有幾種結構?它們各有什么特點?

從實際的(de)(de)結(jie)構(gou)上講(jiang),液(ye)(ye)(ye)接(jie)界就是(shi)連通(tong)電極的(de)(de)外參比溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(高濃度(du)KCI溶(rong)液(ye)(ye)(ye))與被測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)連接(jie)部件(jian),這個連接(jie)部件(jian)的(de)(de)常用(yong)結(jie)構(gou)有陶瓷砂(sha)芯、纖(xian)維(wei)絲、多(duo)孔材料(liao)(玻璃(li)或(huo)塑料(liao))及(ji)(ji)玻璃(li)磨(mo)口等幾種。液(ye)(ye)(ye)接(jie)界材料(liao)的(de)(de)結(jie)構(gou)要求是(shi)能(neng)夠滲(shen)透(tou)(tou),但(dan)又(you)不(bu)(bu)(bu)能(neng)滲(shen)透(tou)(tou)太快,同時又(you)要耐腐蝕(shi),這就是(shi)液(ye)(ye)(ye)接(jie)界結(jie)構(gou)的(de)(de)矛盾(dun)和困難(nan)所在。簡單來說就是(shi)滲(shen)透(tou)(tou)、耐壓(ya)、不(bu)(bu)(bu)腐蝕(shi),但(dan)又(you)不(bu)(bu)(bu)能(neng)滲(shen)透(tou)(tou)太快,同時又(you)要耐腐蝕(shi)性好,可以用(yong)于高溫和高堿溶(rong)液(ye)(ye)(ye);纖(xian)維(wei)絲結(jie)構(gou)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)滲(shen)透(tou)(tou)速(su)度(du)較快,不(bu)(bu)(bu)易(yi)堵塞;多(duo)孔材料(liao)可做成與被測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)接(jie)觸(chu)面積較大;最(zui)理想(xiang)的(de)(de)結(jie)構(gou)應屬于玻璃(li)磨(mo)口液(ye)(ye)(ye)接(jie)界,它可以做成接(jie)觸(chu)面積及(ji)(ji)滲(shen)出速(su)度(du)均較大在,適用(yong)于高粘度(du)、渾濁液(ye)(ye)(ye)體及(ji)(ji)低離子(zi)強度(du)液(ye)(ye)(ye)體的(de)(de)測(ce)定(ding)。

什么是雙液接參比電極?它有何優點?

雙(shuang)液(ye)接(jie)參(can)比電極的結構,有二(er)個(ge)液(ye)接(jie)界和二(er)個(ge)參(can)比溶液(ye)腔體。

外(wai)腔(qiang)體(ti)(ti)中一般(ban)是KNO3溶(rong)液(ye)(ye),內腔(qiang)體(ti)(ti)中是KCl溶(rong)液(ye)(ye),它(ta)有二個(ge)顯著的(de)(de)(de)優點:第一,減(jian)少污染(ran),被測溶(rong)液(ye)(ye)只能污染(ran)外(wai)腔(qiang)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)溶(rong)液(ye)(ye),對內腔(qiang)體(ti)(ti)中的(de)(de)(de)KCI溶(rong)液(ye)(ye)影響很小;第二,減(jian)少液(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)界(jie)堵塞和離(li)子(zi)間的(de)(de)(de)化學反(fan)應,例如,若(ruo)被測溶(rong)液(ye)(ye)中含S-、I-等離(li)子(zi)會和參(can)比(bi)溶(rong)液(ye)(ye)中的(de)(de)(de)Ag+反(fan)應,生成難溶(rong)的(de)(de)(de)銀化合物(wu)堵塞液(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)界(jie)。單(dan)支的(de)(de)(de)雙液(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)參(can)比(bi)電(dian)極(ji)有市(shi)售(shou),型號為217型甘(gan)汞(gong)電(dian)極(ji)。雙液(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)參(can)比(bi)電(dian)極(ji)較多用于工業(ye)pH電(dian)極(ji)。

標定程序

(1)在實(shi)驗室配制合適的PH標(biao)準液PH4.01PH6.86或PH9.18任(ren)選(xuan)兩種,根據現場水樣(yang)(yang)(yang)的波動范(fan)圍選(xuan)擇標(biao)準液。如果現場水質經(jing)常(chang)偏酸性,則(ze)選(xuan)PH4.01、PH6.86兩種標(biao)樣(yang)(yang)(yang);如果現場水質經(jing)常(chang)偏堿性,則(ze)選(xuan)PH6.86、PH9.18兩種標(biao)樣(yang)(yang)(yang)。

(2)將傳感器從(cong)現場取出,用清水清洗探頭的玻璃電極(ji)。

(3)將(jiang)兩(liang)種標準(zhun)液分別(bie)倒入(ru)準(zhun)備(bei)好(hao)的兩(liang)個燒杯中。

(4)將電極(ji)浸入第一(yi)種(zhong)標(biao)準液中,打開儀(yi)表菜單(dan),校準第一(yi)點.不同品牌儀(yi)表,校驗菜單(dan)的操(cao)作(zuo)方(fang)法不同,根(gen)據隨(sui)機說明書進行(xing)操(cao)作(zuo)。

(5)第一點校準(zhun)通(tong)過后(hou),用清水沖洗電(dian)極(ji),再將電(dian)極(ji)放入第二種標準(zhun)液中,翻動(dong)儀表(biao)菜(cai)單,校準(zhun)第二點。

(6)兩點校(xiao)準完成后,不同品牌的(de)(de)儀(yi)表(biao)會以不同的(de)(de)方式(shi)顯示(shi)儀(yi)表(biao)是(shi)否(fou)通過校(xiao)驗或是(shi)否(fou)合格。

(7)如果(guo)通過,將電極(ji)放回被測液(ye)體中,使儀表投(tou)入運行(xing)。

(8)如(ru)果儀表校(xiao)準(zhun)失敗(bai),再重(zhong)復上述過程校(xiao)準(zhun)一遍,如(ru)果還不能通(tong)過,則更換pH電極。pH電極壽(shou)命一般(ban)在兩年左右(you)。

其他

不(bu)同(tong)的pH敏感玻璃(li)膜有何(he)區別?

從形(xing)狀(zhuang)上看(kan)(kan),pH敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜可以制作成球(qiu)形(xing)、圓(yuan)柱形(xing)、平面形(xing)和(he)(he)尖錐形(xing)等各種不(bu)同的(de)(de)(de)外形(xing),主(zhu)要是為了和(he)(he)被測介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)形(xing)態(tai)吻合。如(ru)(ru)球(qiu)形(xing)和(he)(he)圓(yuan)柱形(xing),主(zhu)要用(yong)(yong)于(yu)液體(ti)介(jie)質(zhi)(zhi);平面形(xing)主(zhu)要用(yong)(yong)于(yu)含水(shui)的(de)(de)(de)半固體(ti)介(jie)質(zhi)(zhi),如(ru)(ru)皮膚(fu)、肉類、皮革、紙張等;尖錐形(xing)主(zhu)要用(yong)(yong)于(yu)刺入(ru)介(jie)質(zhi)(zhi)內(nei)部測量(liang),如(ru)(ru)土壤、水(shui)果等。從成分組成看(kan)(kan)區別(bie)就更大(da)了,有(you)(you)用(yong)(yong)于(yu)常規使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜,有(you)(you)用(yong)(yong)于(yu)高溫使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜,有(you)(you)用(yong)(yong)于(yu)強(qiang)酸或強(qiang)堿使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜,有(you)(you)用(yong)(yong)于(yu)高溫蒸汽消毒(130℃)的(de)(de)(de)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜,以及(ji)用(yong)(yong)于(yu)低溫和(he)(he)低離(li)子(zi)強(qiang)度的(de)(de)(de)敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜等等。有(you)(you)些(xie)pH測試不(bu)準確或不(bu)穩(wen)定與pH敏(min)(min)(min)感(gan)(gan)(gan)玻(bo)(bo)璃(li)膜的(de)(de)(de)選擇(ze)不(bu)當有(you)(you)很(hen)大(da)關(guan)系(xi)。

pH計應用

工業pH計

采(cai)用(yong)(yong)(yong)pH計(ji)(ji)能(neng)更好地(di)控(kong)制(zhi)化學(xue)反(fan)應(ying),達到提高生(sheng)產(chan)(chan)率(lv)和產(chan)(chan)品(pin)質量以及安全生(sheng)產(chan)(chan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。帶有自動(dong)記錄的(de)(de)(de)pH測量系統還可(ke)對(dui)污染公害提供(gong)訴訟的(de)(de)(de)證據。某(mou)(mou)些間(jian)歇生(sheng)產(chan)(chan)過(guo)(guo)程(例(li)如(ru)某(mou)(mou)些化肥生(sheng)產(chan)(chan)、食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)過(guo)(guo)程)采(cai)用(yong)(yong)(yong)pH計(ji)(ji)后可(ke)變為連續生(sheng)產(chan)(chan)方式。在現代(dai)工(gong)業中(zhong)采(cai)用(yong)(yong)(yong)pH計(ji)(ji)比其他類型的(de)(de)(de)連續分析儀表的(de)(de)(de)總(zong)和還多。幾乎凡(fan)需用(yong)(yong)(yong)水的(de)(de)(de)生(sheng)產(chan)(chan)部門都需要采(cai)用(yong)(yong)(yong)pH計(ji)(ji)。其應(ying)用(yong)(yong)(yong)范(fan)圍從工(gong)業用(yong)(yong)(yong)水和廢物處理到采(cai)礦中(zhong)的(de)(de)(de)浮選過(guo)(guo)程,包括(kuo)紙漿和造紙、金屬加(jia)工(gong)、化工(gong)、石油、合成橡(xiang)膠生(sheng)產(chan)(chan)、發電廠、制(zhi)藥、食(shi)品(pin)加(jia)工(gong)等廣(guang)泛領域。

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