ph計(jì)的使用及維護(hù)方法

1、,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,pH計(jì)的使用,主要內(nèi)容,原理使用過(guò)程電極的維護(hù)常見故障及排除方法溫度補(bǔ)償重難點(diǎn)回顧,一、pH電極的原理,pH＝―lg[H+]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

2、統(tǒng)導(dǎo)出。 E=E0+ R·T1n a H =E0 -0.059pH (25℃ 時(shí)）,(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.1～0.2mm左右，電阻值＜250兆歐(25℃)。(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)良的鉛玻璃制成，其膨脹系數(shù)應(yīng)與電極球泡玻璃一致。(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。(4)

3、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 。(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。(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。(7)外參比溶液：氯化鉀溶液或KCl凝膠電解質(zhì)。(8

4、)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,(1) 將pH計(jì)的電源打開，預(yù)熱30min以上。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,二、使用過(guò)程---1.預(yù)熱,,,,(2)將電極下面的管套取下，妥善放好不要讓里面的溶液倒出（KCl或略酸性的緩沖溶

5、液）。于電極下置一燒杯，以洗瓶洗凈電極，另以面紙沾干，將電極置于另一盛裝蒸餾水的燒杯中貼放。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,以濾紙或面紙吸干沾濕勿用力擦拭玻璃薄膜,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,以純水清洗,,,,,2.清洗與沾干,,,3.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(紅色箭頭)。,,,

6、,,塑膠保護(hù)罩,,玻璃電極,,甘汞電極,,,,,,,,,,,,,,,,補(bǔ)充溶液孔,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,復(fù)合電極構(gòu)造,,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,取用pH＝7.0的溶液測(cè)其零點(diǎn)。 至少選2點(diǎn)校準(zhǔn)。,歸零后再以pH=10.01或pH=4.01的緩沖液測(cè)其靈敏度(或稱為斜率)拭凈后即可使用

7、。電極校正后可以暫時(shí)浸漬于純水中待用。,,,,,,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，將電極洗凈沾干，置于橡膠套中，橡膠套中應(yīng)該有足夠的KCl等溶液。蓋上加液孔。,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,6實(shí)驗(yàn)中注意事項(xiàng),,,,

8、,,,1.電磁攪拌子應(yīng)該先行放入，攪動(dòng)穩(wěn)定后再插入電極。以免電極被砸破。（電極很貴的）。2.實(shí)驗(yàn)完畢后先提起電極再關(guān)電磁攪拌器。3.電磁攪拌器啟用時(shí)應(yīng)先確認(rèn)開關(guān)已關(guān)再慢慢加速。,,三、電極的維護(hù),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。 電極應(yīng)避免長(zhǎng)期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

9、觸。要對(duì)pH電極定期進(jìn)行矯正。斜率范圍（95%-105%）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4％HF中3～5sec，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。,避免選擇可能溶解聚碳酸樹脂的清

10、洗液：CCl4、C2HCl3、THF、丙酮,四、常見故障及排除方法,五、溫度補(bǔ)償,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 ) 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

11、，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,可見：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。

12、（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)ＵSA) 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

13、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

14、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。

15、 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。,,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（≤±

16、;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。 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（pH＞12）以后。 3、測(cè)量含有氟化物的溶液或較濃的有機(jī)溶液后。

17、 4、被測(cè)溶液溫度與標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度（或室溫）相差過(guò)大時(shí)。,定期標(biāo)定校準(zhǔn),,pH電極的清洗，再生方法等注意事項(xiàng)。 電極再生： 將電極浸入一種理想的儲(chǔ)存液中1-2小時(shí)。若不能解決問(wèn)題電極需要再生。程序：1.將電極浸入酒精中攪動(dòng)5min； 2.將電極放入自來(lái)水中15min； 3.將電極浸入強(qiáng)酸（如鹽酸或硫酸）中攪動(dòng)5min； 4.重復(fù)第2步；