摘要
酸度計(jì)PH計(jì)的原理及使用方法
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酸度計(jì)PH計(jì)的原理及使用方法
摘要：酸度計(jì)簡(jiǎn)稱pH計(jì)，由電極和電計(jì)兩部分組成，是一種常用的儀器設(shè)備，由參比電極、玻璃電極及電流計(jì)三部分組成。廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、科研、環(huán)保等領(lǐng)域。
（一）原理用酸度計(jì)進(jìn)行電位測(cè)量是測(cè)量pH最精密的方法。pH計(jì)由三個(gè)部件構(gòu)成。
（1）一個(gè)參比電極。
（2）一個(gè)玻璃電極，其電位取決于周圍溶液的pH。
（3）一個(gè)電流計(jì)，該電流計(jì)能在電阻極大的電路中測(cè)量出微小的電位差。
由于采用最新的電極設(shè)計(jì)和固體電路技術(shù)，現(xiàn)在最好的pH可分辨出0.005pH單位。參比電極的基本功能是維持一個(gè)恒定的電位，作為測(cè)量各種偏離電位的對(duì)照。銀-氧化銀電極是目前pH中最常用的參比電極。玻璃電極的功能是建立一個(gè)對(duì)所測(cè)量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)的電位差。把對(duì)pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中，就組成一個(gè)原電池，該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和。E電池＝E參比 E玻璃，如果溫度恒定，這個(gè)電池的電位隨待測(cè)溶液的pH變化而變化，而測(cè)量酸度計(jì)中的電池產(chǎn)生的電位是困難的，因其電動(dòng)勢(shì)非常小，且電路的阻抗又非常大（1－100MΩ）；因此，必須把信號(hào)放大，使其足以推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)毫伏表或毫安表。電流計(jì)的功能就是將原電池的電位放大若干倍，放大了的信號(hào)通過(guò)電表顯示出，電表指針偏轉(zhuǎn)的程度表示其推動(dòng)的信號(hào)的強(qiáng)度，為了使用上的需要，pH電流表的表盤(pán)刻有相應(yīng)的pH數(shù)值；而數(shù)字式pH計(jì)則直接以數(shù)字顯出pH值。
（二）調(diào)試
實(shí)驗(yàn)室常用的酸度計(jì)有老式的國(guó)產(chǎn)雷磁25型酸度計(jì)（最小分度0.1單位）和pHS-2型酸度計(jì)（最小分度0.02單位），這類酸度計(jì)的pH值是以電表指針顯示。新式數(shù)字式pH計(jì)有國(guó)產(chǎn)的科立龍公司的KL系列，其設(shè)定溫度和pH值都在屏幕上以數(shù)字的形式顯示。無(wú)論哪種pH計(jì)在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行二重點(diǎn)校對(duì)。
首先閱讀儀器使用說(shuō)明書(shū)，接通電源，安裝電極。在小燒杯中加入pH值為7.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，將電極浸入，輕輕搖動(dòng)燒杯，使電極所接觸的溶液均勻。按不同的pH計(jì)所附的說(shuō)明書(shū)讀取溶液的pH值，校對(duì)pH計(jì)，使其讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH7.0）的實(shí)際值相同并穩(wěn)定；然后再將電極從溶液中取出并用蒸餾水充分淋洗，將小燒杯中換入pH4.01或0.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，把電極浸入，重復(fù)上述步驟使其讀數(shù)穩(wěn)定。這樣就完成了二重點(diǎn)校正；校正完畢，用蒸餾水沖洗電極和燒杯。校正后切勿再旋轉(zhuǎn)定位調(diào)節(jié)器，否則必須重新校正。
（三）使用
所測(cè)溶液的溫度應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的溫度相同。因此，使用前必須調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器或斜率調(diào)節(jié)旋鈕。先進(jìn)的pH計(jì)在線路中安插有溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，儀器經(jīng)初次較正后，能自動(dòng)調(diào)整溫度變化。測(cè)量時(shí)，先用蒸餾水沖洗兩電極，用濾紙輕輕吸干電極上殘余的溶液，或用待測(cè)液洗電極。然后，將電極浸入盛有待測(cè)溶液的燒杯中，輕輕搖動(dòng)燒杯，使溶液均勻，按下讀數(shù)開(kāi)關(guān)，指針?biāo)傅臄?shù)值即為待測(cè)溶液的pH值，重復(fù)幾次，直到數(shù)值不變（數(shù)字式pH計(jì)在約10s內(nèi)數(shù)值變化少于 0.01pH值時(shí)），表明已達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)。測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，沖洗電極，玻璃電極要浸泡在蒸餾水中。
（四）保養(yǎng)及注意事項(xiàng)
玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時(shí)也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時(shí)使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久，在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不能與玻璃杯及硬物相碰；玻璃膜沾上油污時(shí)，應(yīng)先用酒精，再用 CCl4 或 C4H10O ，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測(cè)定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時(shí)，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時(shí)可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中 4－6分鐘來(lái)矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，這會(huì)使電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤。甘汞電極在使用時(shí)，注意電極內(nèi)要充滿氯化鉀溶液，應(yīng)無(wú)氣泡，防止斷路。應(yīng)有少許氯化鉀結(jié)晶存在，以使溶液保持飽和狀態(tài)，使用時(shí)撥去電極上頂端的橡皮塞，從毛細(xì)管中流出少量的氯化鉀溶液，使測(cè)定結(jié)果可靠。
另外，pH測(cè)定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性。
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