使用参比溶液的作用是_pH计使用基本知识14问

锐意(高中)化学专业、有“铍”气的都在关注&＃xff01;

来源&＃xff1a;仪器信息网

       pH计&＃xff0c;是一种常用的仪器设备&＃xff0c;主要用来精密测量液体介质的酸碱度值&＃xff0c;配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值&＃xff0c;pH计被广泛应用于环保、污水处理、科研、制药、发酵、化工、养殖、自来水等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。

1.什么是pH标准缓冲溶液&＃xff1f;它有哪些特点&＃xff1f;

pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱&＃xff0c;或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱&＃xff0c;以及将溶液适当稀释&＃xff0c;这个溶液的pH值基本上稳定不变&＃xff0c;这种能对抗少量酸碱或大或稀释&＃xff0c;而使pH值不变化的溶液就称为缓冲溶液。

pH标准缓冲液有以下特点&＃xff1a;

(1)标准溶液的pH值是已知的&＃xff0c;并达到规定的准确度&＃xff1b;

(2)标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性&＃xff0c;具有较大的缓冲容量&＃xff0c;较小的稀释值和较小的温度系数&＃xff1b;

(3)溶液的制备方法简单&＃xff1b;

 2.如何配制pH标准缓冲溶液&＃xff1f;

对于一般pH测量&＃xff0c;可使用成套的pH组冲试剂(可配制250mL)&＃xff0c;配制溶液时&＃xff0c;应使用去离子水&＃xff0c;并预先煮沸15&＃xff5e;30分钟&＃xff0c;以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中&＃xff0c;用适量去离子水使之溶解&＃xff0c;并冲洗包装袋&＃xff0c;再倒入250mL容量瓶中&＃xff0c;稀释至刻度&＃xff0c;充分摇匀即可。

 3. 如何正确保存和使用pH缓冲溶液&＃xff1f;

缓冲溶液配制后&＃xff0c;应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(碱性pH缓冲液&＃xff0c;如&＃xff0c;pH&＃61;9.18、pH&＃61;10.01、pH&＃61;12.46等&＃xff0c;应装在聚乙烯瓶中)瓶盖严密盖紧&＃xff0c;在冰箱中低温(5&＃xff5e;10℃)保存&＃xff0c;一般可使用六个月左右&＃xff0c;如发现有混频器浊&＃xff0c;发霉或沉淀现象&＃xff0c;不能继续使用。使用时&＃xff0c;应准备几个50mL的聚乙烯小瓶&＃xff0c;将大瓶中的组冲溶液倒入小瓶中&＃xff0c;并在环境温度下放置1&＃xff5e;2个小时&＃xff0c;等温度平衡后再使用。使用后不得再倒入大瓶中&＃xff0c;以免污染&＃xff0c;瓶中的缓冲溶液在&＃xff1e;10℃的环境条件下可以使用2&＃xff5e;3天&＃xff0c;一般pH&＃61;7.00、pH&＃61;6.86、pH&＃61;14.00三种溶液使用时间可以长一些&＃xff0c; pH&＃61;9.18和pH&＃61;10.01溶液由于吸收空气中的二氧化碳&＃xff0c;其pH值比较容易变化。

 4.pH缓冲溶液有何用途&＃xff1f;

(1)pH测量前标定校准pH计。

(2)用以检定pH计的准确性&＃xff0c;例如&＃xff0c;用pH&＃61;6.86和pH&＃61;14.00&＃xff0c;标定pH计后&＃xff0c;将pH电极插入pH&＃61;9.18溶液中&＃xff0c;检查仪器显示值和标准溶液的pH值是否一致。

(3)在一般精度测量时检pH计是否需要重新标定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化&＃xff0c;因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中&＃xff0c;根据误差大小确定是否需要重新标定。

(4)检测pH电极的性能。

 5.pH电极为何要浸泡&＃xff1f;如何正确浸泡pH复合电极&＃xff1f;

pH电极使用前必须浸泡&＃xff0c;因为&＃xff0c;pH球泡是一种特殊的玻璃膜&＃xff0c;在玻璃膜表有一很薄的凝胶层&＃xff0c;它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的氢离子有良好的影响。同时&＃xff0c;玻璃电极经过浸泡&＃xff0c;可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH&＃61;4的缓冲溶液浸泡。通常用pH&＃61;4缓冲溶液浸泡更好上些&＃xff0c;浸泡时间至24小时或更长&＃xff0c;根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。同时&＃xff0c;参比电极的液接界也需要浸泡。因为&＃xff0c;如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定&＃xff0c;参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致&＃xff0c;即&＃xff0c;3.3mol/L KCl溶液或饱和KCl溶液&＃xff0c;浸泡时间一般几小时即可。

 因此&＃xff0c;对pH复合电极而言&＃xff0c;就必须浸泡在含KCl的pH&＃61;4缓冲液中&＃xff0c;这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别提醒注意&＃xff0c;因为过去人们使用单支的PH玻璃电极已习惯于用去离子水或pH&＃61;4组冲液浸泡&＃xff0c;后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法&＃xff0c;甚至在一些不正确的pH复合电极的使用说明书中也会进行这种错误的指导。这种错误的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH复合电极就成一支响应慢、精度差的电极&＃xff0c;而且浸泡时间越长性能越差&＃xff0c;因为经过长时间的浸泡&＃xff0c;液接界内部(例如&＃xff0c;砂芯内部)的KCl浓度已大大降低了&＃xff0c;使液接界电势增大和不稳定。当然&＃xff0c;只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时&＃xff0c;电极还是会复原的。

 另外&＃xff0c;pH电极也不能浸泡在中性或碱性缓冲溶液中&＃xff0c;长期浸泡在此类溶液中会使PH玻璃膜响应迟钝。

正确的pH电极浸泡液的配制&＃xff1a;取pH&＃61;4.00缓冲剂(250mL)一包&＃xff0c;溶于250mL纯水中&＃xff0c;再加入56克分析纯KCl&＃xff0c;适当加热&＃xff0c;搅拌至完全溶解即成。

 6. 可充式和非可充式pH复合电极有何区别&＃xff1f;

pH复合电极外壳有塑料和玻璃的区分。可充式pH复合电极即在电极外壳上有一加液孔&＃xff0c;当电极的外参比溶液流失后&＃xff0c;可将加液孔打开&＃xff0c;重新补充KCl溶液。而非可充式pH复合电极内装凝胶状KCl&＃xff0c;不易流失也无加液孔。

可充式pH复合电极的特点是参比溶液有较高的渗透速度率&＃xff0c;液接界电位稳定重现&＃xff0c;测量精度较高。而且当参比电极减少或受污染后可以补充或更换KCl溶液&＃xff0c;但缺点是使用较麻烦。可充式pH复合电极使用时应将加液孔打开&＃xff0c;以增加液体压力&＃xff0c;加速电极响应&＃xff0c;当电介液液面低于加液孔2厘米时&＃xff0c;应及时补充新的电介液。

非可充pH复合电极的特点是维护简单使用方便&＃xff0c;因此&＃xff0c;也得到广泛的应用。但作为实验室pH电极极使用时&＃xff0c;在长期和边续的使用条件下&＃xff0c;液接界处的KCl浓度会减少&＃xff0c;影响测试精度。因此非可充式pH复合电极不用时&＃xff0c;应浸在电极浸泡液中&＃xff0c;这样下次测试时电极性能会很好&＃xff0c;而部分实验室pH电极都不是长期和边续的测试&＃xff0c;因此&＃xff0c;这种结构对精度的影响是比较小的。而工业的pH复合电极由于对测试精度的要求比较低&＃xff0c;所以使用方便就成为主要的选择。

 7. 如何正确使用pH复合电极&＃xff1f;

(1) 球泡前端不应有气泡&＃xff0c;如有气泡应用力甩去。

(2) 电极从浸泡瓶中取出后&＃xff0c;应在去离子水中晃动并甩干&＃xff0c;不要用纸巾擦拭球泡&＃xff0c;否则由于静电感应电荷转移到玻膜上&＃xff0c;会延长电势稳定的时间&＃xff0c;更好的方法是使用被测溶液冲洗电极。

(3) pH复合电极插入被测溶液后&＃xff0c;要搅拌晃动几下再静止放置&＃xff0c;这样会加快电极的响应。尤其使用塑壳pH复合电极时&＃xff0c;搅拌晃动要厉害一些&＃xff0c;因为&＃xff0c;球泡和塑壳之间会有一个小小的空腔&＃xff0c;电极浸入溶液后有时空腔中的气体来不及排除会产生气泡&＃xff0c;使球泡或液接界与溶液接角不良&＃xff0c;因此必须用力搅拌晃动以排除气泡。

(4) 在粘稠性试样中测试之后&＃xff0c;电极必须用去离子水反复冲洗多次&＃xff0c;以除去粘附在玻璃膜上的试样。有时还需先用其它试剂洗去试样&＃xff0c;再用水洗去溶剂&＃xff0c;浸入浸泡液中活化。

(5) 避免接触强酸强碱或腐蚀性溶液&＃xff0c;如果测试此类溶液&＃xff0c;应尽量减少浸入时间&＃xff0c;用后仔细清洗干净。

(6) 避免在无水乙醇、浓硫酸等脱水性介质中使用&＃xff0c;它们会损坏球泡表面的水合凝胶层。

(7) 塑壳pH复合电极的外壳材料是聚碳酸酯塑料(PC)PC塑料在有些溶剂中会溶解&＃xff0c;如四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃等&＃xff0c;如果测试中含有以上溶剂&＃xff0c;就会电极外壳&＃xff0c;此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。

 8.pH电极如何清洗&＃xff1f;

球泡和液接界污染后先用以下溶剂清洗&＃xff0c;再用去离子水洗去溶剂&＃xff0c;将电极浸入浸泡液中活化。

   污染物                      清洗剂    

无机金属氧化物            低于1mol/L稀酸

有机油脂类物质            稀洗涤剂(弱酸性)

树脂高分子物质            稀酒精、丙酮、乙醚

蛋白质血球沉淀物        酸性酶溶液(食母生片)

 颜料类物质                   稀漂白液、过氧化氢

 9.如何修复pH电极&＃xff1f;

pH复合电极的“损坏”&＃xff0c;其现象是敏感梯度降低、响应慢、读数重复性差&＃xff0c;可能由以下三种因素引起&＃xff0c;一般客户可以采用适当的方法予以修复&＃xff1a;

(1)电极球泡和液接界受污染&＃xff0c;可以用细的毛刷、棉花或牙签等&＃xff0c;仔细去除污物。有些塑壳电极头部的保护罩可以旋下&＃xff0c;清洗就方便了&＃xff0c;如污染严重&＃xff0c;可按第8条的方法用清洁剂清洗。

(2)外参比溶液受污染&＃xff0c;有些电极的结构是可添加溶液的&＃xff0c;此时&＃xff0c;可用针筒将电极的外参比溶液抽净&＃xff0c;配制新的3.3mol/L或饱和KCl溶液&＃xff0c;再加进去&＃xff0c;注意第一、二次加进去时再要抽出来&＃xff0c;以便将电极内腔清洗净。

(3)玻璃敏感膜老化&＃xff1a;将电极球泡用0.1mol/L稀盐酸(9mL盐酸用纯水稀释至100mL)浸泡24小时用纯水洗净&＃xff0c;再用电极浸泡溶液浸泡24小时。如果钝化比较严重&＃xff0c;也可以将电极下端浸泡在45的氢氟酸溶液中3&＃xff5e;5秒钟(溶液配制&＃xff1a;4mL氢氟酸用纯水稀释至100mL)&＃xff0c;用纯水洗净&＃xff0c;然后&＃xff0c;在电极浸泡溶液中浸泡24小时&＃xff0c;使其恢复性能。

 10. 什么是pH计的一点校准&＃xff1f;

任何一种pH计都必须经过pH标准溶液的校准后才可测量样品的pH值&＃xff0c;对于测量精度在0.1&＃xff0c;pH以下的样品&＃xff0c;可以采一点校准方法调整仪器&＃xff0c;一般选用pH&＃61;6.86或pH&＃61;7.00标准缓冲溶液。有些仪器本身只0.2pH或0.1pH&＃xff0c;因此仪器只设有一个定位调节旋扭&＃xff0c;具体操作步聚如下&＃xff1a;

(1)测量标准缓冲液温度&＃xff0c;查表确定该温度下的pH值&＃xff0c;将温度补尝旋钮调节至该温度下&＃xff1b;

(2)用纯水冲洗电极并甩干&＃xff1b;

(3)将电极浸入缓冲溶液晃动后静止放置&＃xff0c;待读数稳定后&＃xff0c;调节定位旋钮使仪器显示该标准溶液的pH值&＃xff1b;

(4)取出电极冲洗并甩干&＃xff1b;

(5)测量样吕温度&＃xff0c;并将pH计温度补偿旋钮调节至该温度值&＃xff1b;

(6)将电极浸入样品溶液&＃xff0c;晃动后静止放置&＃xff0c;显示稳定后读数。

 11. 什么是pH计的二点校准?

对于精密级的pH计&＃xff0c;除了设有“定位”和“温度补偿”调节外&＃xff0c;还设电极“斜率”调节&＃xff0c;它就需要用二种标准缓冲液进行校准。一般先以pH&＃61;6.86或pH&＃61;7.00进行“定位”校准&＃xff0c;然后根据测试溶液的酸碱情况&＃xff0c;选用pH&＃61;4.00(酸性)或pH&＃61;9.18或pH&＃61;10.01(碱性)缓冲溶液进行“斜率校正&＃xff0c;具体操作步聚为&＃xff1a;

(1)电极极洗净并甩干&＃xff0c;浸入pH&＃61;6.86或pH&＃61;7.00标准溶液中&＃xff0c;温度补偿旋钮置于溶液温度处。待示值稳定后&＃xff0c;调节定位旋钮使仪器示值为标准溶液的pH值。

(2)取出电极洗净并甩干&＃xff0c;浸入第二种标准溶液。待示值稳定后&＃xff0c;调节仪器斜率旋钮&＃xff0c;使仪器的示值为第二种标准溶液的pH值。

(3)电极极洗净并甩干&＃xff0c;再浸入pH6.86或pH7.00标准溶液中&＃xff0c;如果误差超过0.02pH&＃xff0c;则重复第(1)&＃xff0c;(2)步聚。直至在二种标准溶液中不需要调节旋钮都能显示正确的PH值。

(4) 取出电极洗净并甩干&＃xff0c;将pH温度补偿旋钮调节至样品温度&＃xff0c;将电极浸入样品溶液&＃xff0c;晃动后静止放置&＃xff0c;显示稳定后读数。

 12. 温度对pH精度测量有多大影响&＃xff1f;

对pH电极&＃xff0c;温度影响每一个pH为0.003pH/℃&＃xff0c;例如&＃xff0c;一个0.2级的pH计&＃xff0c;在30℃pH缓冲液中进行校准&＃xff0c;然后测试60℃的溶液(假定溶液的pH范围在pH6&＃xff5e;8之间与pH7.00相差一个pH单位)&＃xff0c;则温度影响的最大误差就是30×0.003&＃61;0.09pH。如果是3个pH单位(在pH4&＃xff5e;10范围内)&＃xff0c;最大误差就是0.27pH&＃xff0c;从中可以看出温度对pH的影响是很大的。当然&＃xff0c;我们也可以从中得出结论&＃xff0c;为了减少温度对pH测量的误差&＃xff0c;我们该注意以下三点&＃xff1a;

(1) 尽量选择接近被测溶液pH值的缓冲溶液校准pH计。

(2)尽量使校准溶液的温度与被测溶液的温度一致或接近。

(3)应该选择有温度补偿的pH计。

精度高于0.1pH的pH计都有温度补偿调节&＃xff0c;而0.2级的pH计就不带有温度补偿。有些0.2级的pH计也号称有0.1级的精度&＃xff0c;其实这是不可能的&＃xff0c;有人是将分辨率0.1pH和精度0.1pH这二个概念进行了混淆。即使以一个pH单位来说&＃xff0c;相隔60℃的pH误差就是0.003×60&＃61;0.18pH&＃xff0c;因此&＃xff0c;没有温度补偿的pH计&＃xff0c;最高的精度也只有0.2pH。

 13.温度补偿能消除所有温度引起的误差吗?

必须特别指出的是&＃xff0c;pH计上设置的温度补偿&＃xff0c;只是补偿电极的斜率项(2.303RT/F)。受温度影响的还有玻璃电极的标准电势&＃xff0c;液接界电势等&＃xff0c;它们与温度并非成严格的线性关系。同时&＃xff0c;pH电极也需要一定的时间才能达到新温度下的平衡。因此&＃xff0c;不管是手动温度补偿还是自动温度补偿&＃xff0c;都不是很充分的。根据pH测量的操作定义&＃xff0c;要想得到精密的测量结果&＃xff0c;样品溶液与标准溶液应在相同和恒定的温度下测量&＃xff0c;这就是等温测量原理。对于一般精度要求的pH测量&＃xff0c;样品溶液与标准溶液的温度不同时&＃xff0c;可使用温度补偿。

 14&＃xff0e;如何判断你的pH计是否准确&＃xff1f;

有不少用户在使用pH计时都心存疑惑&＃xff0c;这个pH计到底准不准&＃xff1f;有人以工作经验来判断&＃xff0c;有人以pH试纸来判断&＃xff0c;也有人以过去使用的pH计来判断&＃xff0c;这些都是不可靠的。其实&＃xff0c;唯一可靠和最简单的方法就是以pH标准缓冲溶液来来进行检定。这是唯一的检测标准。取三个标准缓冲溶液&＃xff1a;pH&＃61;6.86、pH&＃61;4.00、pH&＃61;9.18(最好是新鲜配制并且温度相同),以pH&＃61;6.86F进行定位校准,以pH&＃61;4.00进行斜率校准,然后测试pH&＃61;9.18&＃xff0c;pH计是否准确&＃xff0c;是否合格立见分晓。

小结&＃xff1a;注意事项

仪器在使用前必须进行校准&＃xff0c;即&＃xff0c;以上4&＃xff5e;8款操作。如果仪器不关机&＃xff0c;可以连续测定&＃xff0c;一旦关机就要校准。但12小时即使不关机也必须校准一次。

(文章来源&＃xff1a;网络)

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什么是PH?PH是拉丁文“Pondushydrogenii”一词的缩写(Pondus&＃61;压强、压力hydrogenium&＃61;氢)&＃xff0c;用来量度物质中氢离子的活性。这一活性直接关系到水溶液的酸性、中性和碱性。水在化学上是中性的&＃xff0c;但不是没有离子&＃xff0c;即使化学纯水也有微量被离解&＃xff1a;严格地讲&＃xff0c;只有在与水分子水合作用以前&＃xff0c;氢核不是以自由态存在。

　　(PH计原理与测量方法)

　　H2O&＃43; H2O&＃61;H3O&＃43; &＃43; OHˉ

　　由于水全氢离子(H3O)的浓度是与氢离子(H)浓度等同看待&＃xff0c;上式可以简化成下述常用的形式&＃xff1a;

　　H2O&＃61;H&＃43; &＃43;OHˉ

　　此处正的氢离子人们在化学中表示为“H&＃43;离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”。负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。

　　利用质量作用定律&＃xff0c;对于纯水的离解可以找到一平衡常数加以表示&＃xff1a;

　　K &＃61; H3O&＃43;·OH-——————H2O

　　由于水只有极少量被离解&＃xff0c;因此水的克分子浓度实际为一常数&＃xff0c;并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。

　　KW&＃61;K×H2O KW&＃61;H3O&＃43;·OH-&＃61;10-7·10-7&＃61;10mol/l(25℃)

　　也就是说对于一升纯水在25℃时存在10-7摩尔H3O&＃43;离子和10-7摩尔OHˉ离子。

　　(PH计原理与测量方法)

　　在中性溶液中&＃xff0c;氢离子H&＃43;和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10-7mol/l。如&＃xff1a;

　　假如有过量的氢离子H&＃43;&＃xff0c;则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H&＃43;游离的物质。同样&＃xff0c;如果氢离子H&＃43;并使OHˉ离子游离&＃xff0c;那末溶液就是碱性的。所以&＃xff0c;给出CH&＃43;值就足以表示溶液的特性&＃xff0c;呈酸性碱性&＃xff0c;为了免于用此克分子浓度负冥指数进行运算&＃xff0c;生物学家泽伦森(Soernsen)在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替&＃xff0c;并定义为“pH值”。数学上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值。即

　　因此&＃xff0c;PH值是离子浓度以10为底的对数的负数&＃xff1a;

　　改变50m3的水的pH值&＃xff0c;从pH2到pH3需要500L漂白剂。然而&＃xff0c;从pH6到pH7只需要50L的漂白剂。

　　测量PH值的方法很多&＃xff0c;主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得PH值。

　　电位分析法所用的电极被称为原电池。原电池是一个系统&＃xff0c;它的作用是使化学反应能量转成为电能。此电池的电压被称为电动势(EMF)。此电动势(EMF)由二个半电池构成&＃xff0c;其中一个半电池称作测量电极&＃xff0c;它的电位与特定的离子活度有关&＃xff0c;如H&＃43;;另一个半电池为参比半电池&＃xff0c;通常称作参比电极&＃xff0c;它一般是测量溶液相通&＃xff0c;并且与测量仪表相连。

　　例如&＃xff0c;一支电极由一根插在含有银离子的盐溶液中的一根银导线制成&＃xff0c;在导线和溶液的界面处&＃xff0c;由于金属和盐溶液二种物相中银离子的不同活度&＃xff0c;形成离子的充电过程&＃xff0c;并形成一定的电位差。失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电&＃xff0c;也就是说没有电流的话&＃xff0c;这一过程最终会达到一个平衡。在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电极电位。这种(如上所述)由金属和含有此金属离子的溶液组成的电极被称为第一类电极。

　　此电位的测量是相对一个电位与盐溶液的成分无关的参比电极进行的。这种具有独立电位的参比电极也被称为第二电极。对于此类电极&＃xff0c;金属导线都是覆盖一层此种金属的微溶性盐(如&＃xff1a;Ag/Agcl)&＃xff0c;并且插入含有此种金属盐阴离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电极电位的大小取决于此种阴离子的活度。

　　此二种电极之间的电压遵循能斯特(NERNST)公式&＃xff1a;

　　能斯特公式

　　式中&＃xff1a;E—电位

　　E0—电极的标准电压

　　R—气体常数(8.31439焦耳/摩尔和℃)

　　T—开氏绝对温度(例&＃xff1a;20℃相当于(273.15&＃43;20)293.15开尔文)

　　F—法拉弟常数(96493库化/当量)

　　n—被测离子的化合价(银&＃61;1&＃xff0c;氢&＃61;1)

　　ln(aMe)—离子活度aMe的对数

　　标准氢电极是所有电位测量的参比点。标准氢电极是一根铂丝&＃xff0c;用电解的方法镀(涂覆)上氯化铂&＃xff0c;并且在四周充入氢气(固定压力为1013hpa)构成的。

　　将此电极浸入在25℃时H3O&＃43;离子含量为1mol/l溶液中便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电极电位。其中氢电极做为参比电极在实践中很难实现&＃xff0c;于是使用第二类电极做为参比电极。其中最常用的便是银/氯化银电极。该电极通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应。

　　此参比电极的电极电位通过饱和的kcl贮池(如&＃xff1a;3mol/lkcl)来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜与被测溶液相连通。

　　利用上述的电极组合—银电极和Ag/AgCl参比电极可以测量胶片冲洗液中的银离子含量。也可以将银电极换成铂或金电极进行氧化还原电位的测量。例如&＃xff1a;某种金属离子的氧化阶段。

　　最常用的PH指示电极是玻璃电极。它是一支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管内充填有含饱和AgCl的3mol/lkcl缓冲溶液&＃xff0c;pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映PH值的电位差用Ag/AgCl传导系统&＃xff0c;

　　如第二电极&＃xff0c;导出。PH复合电极和PH固态电极&＃xff0c;

　　此电位差遵循能斯特公式&＃xff1a;

　　能斯特公式

　　将E0、R、T(298.15K即25℃)等数值代入上式既得&＃xff1a;

　　E&＃61;59.16mv/25℃ per pH(式中已将ln(H3O&＃43;)转化为pH)

　　式中R和F为常数&＃xff0c;n为化合价&＃xff0c;每种离子都有其固定的值。对于氢离子来讲n&＃61;1。温度“T”做为变量&＃xff0c;在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升&＃xff0c;电位值将随之增大。

　　对于每1℃的温度变大&＃xff0c;将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示则每1℃第1pH变化0.0033pH值。

　　这也就是说&＃xff1a;对于20&＃xff5e;30℃之间和7pH左右的测量不需要对温度变化进行补偿;而对于温度>30℃或<20℃和pH值>8pH或6pH的应用场合则必须对温度变化进行补偿。

　　pH值一电位一离子浓度之间的关系

　　0 1 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12 13 14 OH离子

　　14 13 12 11 10 98 7 6 5 4 3 2 1 0 H 离子

　　0 1 2 3 4 5 6 78 9 10 11 12 13 14 pH

　　&＃43;414.4•••• ••••••&＃43;.59.2 0 -59.2•••••••••••• •••• -414.4 mv/25℃

　　从以上我们对PH测量的原理进行了分析而得知我们只要用一台毫伏计即可把PH值显示出来。

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电极“寿命”一般规定&＃xff1a;“电极的保证期&＃xff1a;从电极上所标注的制造日期起&＃xff0c;在一年的存放期内使用时&＃xff0c;其性能应符合相关标准的全部要求。在保证期内&＃xff0c;如发现电极因厂商的原因而不能正常工作时&＃xff0c;厂商应负责维修或退换’&＃xff0c;但是实际上厂商都会在说明书上写上电极属于耗材&＃xff0c;一般不提供质保&＃xff0c;所以电极‘寿命’更难有保证了。

要想了解电极‘寿命’&＃xff0c;首先要了解电极的组成&＃xff0c;纺织品实验室使用的PH计一般都是用pH复合电极&＃xff0c;它的结构主要由电极球泡、电极外壳、参比电极、参比溶液、液络部、电极帽、电极导线、插口等组成&＃xff0c;其中电极球泡&＃xff1a;它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成&＃xff0c;呈球形&＃xff0c;膜厚在0.1&＃xff5e;0.2mm左右&＃xff0c;电阻值<250兆欧(25℃)。

一般问起电极寿命&＃xff0c;很多专家老师&＃xff0c;包括厂家都会说是是一年&＃xff0c;这样说是不准确的。电极寿命除了由电极品质和生产日期决定外&＃xff0c;其使用和保养也决定着电极的寿命。

首先是被测试样溶液

比如我从事的纺织品行业&＃xff0c;同样的电极接触不同的测试液&＃xff0c;有的测试液单一&＃xff0c;无污染&＃xff0c;如一般的纺织品&＃xff0c;有的测试液具有强酸强碱性或者是绒毛类&＃xff0c;油脂比较多的溶液&＃xff0c;这样就容易缩短PH电极的使用寿命&＃xff0c;比如说正常测试PH计可以用一年&＃xff0c;但经常测试强酸强碱的PH计可能用半年就不行了

第二是使用时间

长时间不使用或者使用频率高都会影响电极的寿命&＃xff0c;如有的实验室是一天使用一次&＃xff0c;甚至有时几天不使用一次&＃xff0c;有的是每天不停的在使用。那么每天使用频率高的和不经常使用的PH计都有可能‘寿命短’合理使用‘不过劳&＃xff0c;不闲置’的PH电极才是最好的延长寿命的方式

第三是自己是否选错型号

电极如果在刚用没有几天就发现测试就不准确了&＃xff0c;可能是电极型号选择不对或者使用者野蛮使用&＃xff0c;哪怕使用的频率很低&＃xff0c;这种情况供应商也是不负责退换货的。

另一种情况是PH电极刚用不久就坏了或者测试不准&＃xff0c;数据不稳定&＃xff0c;再者电极也经常使用&＃xff0c;外观保养的很好&＃xff0c;平时维护也是严格按说明书要求做的&＃xff0c;那么就可能是电极质量问题&＃xff0c;供应商是应该负责退货的。

至于有些电极号称长寿命电极&＃xff0c;其实也是有些问题的。一支电极的一般使用时间为半年至一年&＃xff0c;使用条件差的工业pH电极时间可能更短一些。

适合的操作才能保护PH电极⒈正确选择pH缓冲溶液

pH缓冲溶液是一种在正常情况下可以使pH值保持稳定的溶液。哪怕向这种溶液中加入少量的酸或碱&＃xff0c;&＃xff0c;这个溶液的pH值也基本上恒定不变&＃xff0c;这种能对抗少量酸碱干扰&＃xff0c;而pH值一直保持恒定的溶液就称为pH缓冲溶液。

⑴每天使用前至少要校准一次pH计&＃xff0c;如使用国标纺织品常用的缓冲溶液pH4.00&＃xff0c;pH6.86&＃xff0c; pH9.18&＃xff0c;可以采用一点校准&＃xff0c;两点校准&＃xff0c;三点校准&＃xff0c;一般pH计都有选择&＃xff0c;正常情况下至少有中国&＃xff0c;日本&＃xff0c;美国的几个标准缓冲溶液组或者是1,2,3的组分选项
⑵一般是用作校准或者检定pH计&＃xff0c;例如国标纺织品常用的缓冲溶液pH4.00&＃xff0c;pH6.86校准pH计后&＃xff0c;将pH电极分别插入pH9.18&＃xff0c;pH4.00缓冲溶液中&＃xff0c;用来验证PH计显示值和标准溶液的pH值是否一样

⒉不使用时pH电极浸泡方法

pH电极使用前要浸泡&＃xff0c;pH球泡是一种特殊的玻璃膜&＃xff0c;在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层&＃xff0c;它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H&＃43;离子有良好的响应。同时&＃xff0c;玻璃电极经过浸泡&＃xff0c;可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。通常使用3.3mol/L KCL溶液&＃xff0c;浸泡时间一般要12小时以上&＃xff0c;但是避免3.3mol/L KCL溶液结晶&＃xff0c;结晶可以用蒸馏水清洗掉&＃xff0c;不能用其他工具刮去等

⒊pH计的复合电极使用注意

①测试前检查电极球泡&＃xff0c;球泡前端不应有气泡&＃xff0c;如有气泡应稍微用力甩去。

②电极从浸泡液中取出后&＃xff0c;可以在三级水中清洁一下&＃xff0c;绝不可以用纸巾擦拭球泡&＃xff0c;否则由于静电感应电荷转移到玻璃膜上&＃xff0c;会延长电势稳定的时间&＃xff0c;也可以直接使用被测溶液冲洗电极。③pH复合电极插入被测溶液至少1CM以下&＃xff0c;测试前先搅拌几次再静止放置&＃xff0c;这样会加快电极的响应速度&＃xff0c;测试值也稳定

建议&＃xff1a;

PH计无论发生什么现象&＃xff0c;都不能私自拆卸仪器&＃xff0c;需要专业人士维修

PH计一般具有防水功能&＃xff0c;但也要注意仪器表面的水份&＃xff0c;避免溶液洒落到仪器上面&＃xff0c;渗透仪器内部&＃xff0c;容易造成仪器损毁
PH计虽然不像天平那样对环境要求那么严格&＃xff0c;但是也要避免在强电磁环境下工作
PH计避免放在湿度较大&＃xff0c;温度极端的环境中使用
PH计也要避免台面振动&＃xff0c;不然会影响检测的准确性

网友补充1. pH使用&＃xff0c;一定要注意温度影响。纺织品检测多数都是要使用温度补偿的。不像有些领域要求不能使用温度补偿功能。
2. 浸泡液应该是3mol/L氯化钾。我不知道你得3.3mol/L氯化钾是哪个文献看的。梅特勒的说明书是说明用3.0的。
3. 校准的问题&＃xff0c;校准液的选择以厂家仪器为准。不是说测国标样品必须用国标的校准液。
4. 校准时推荐使用两点校准&＃xff0c;1点和3点效果都不好。测试样品&＃xff0c;酸碱性转换时&＃xff0c;要注意更换校准液范围重新校准后测试。

    

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