什么是(shi)pH?pH是(shi)拉(la)丁(ding)文“Pondushydrogenii”一詞的(de)縮寫(xie)(Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫(qing)),用來量度物質(zhi)中(zhong)氫(qing)離(li)子的(de)活(huo)性(xing)(xing)。這一活(huo)性(xing)(xing)直接關系到水(shui)溶液的(de)酸性(xing)(xing)、中(zhong)性(xing)(xing)和堿性(xing)(xing)。水(shui)在(zai)化學上是(shi)中(zhong)性(xing)(xing)的(de),但不是(shi)沒有離(li)子,即(ji)使化學純水(shui)也有微量被離(li)解(jie):嚴格(ge)地講,在(zai)與水(shui)分(fen)子水(shui)合(he)作用以前,氫(qing)核(he)不是(shi)以自由態存在(zai)。
H2O+H2O=H3O+OHˉ,由于水合氫離子(zi)(H3O+)的濃(nong)度是與(yu)氫離子(zi)(H+)濃(nong)度等同(tong)看待,上(shang)式可(ke)以簡化成(cheng)下述常(chang)用的形(xing)式:
H2O=H++OHˉ此處正的氫(qing)離子,人們在化(hua)學中表(biao)(biao)示(shi)為“H+離子”或“氫(qing)核(he)(he)”。水(shui)合氫(qing)核(he)(he)表(biao)(biao)示(shi)為“水(shui)合氫(qing)離子”。負(fu)的氫(qing)氧根離子稱為“氫(qing)氧化(hua)物離子”。
利用質量(liang)作(zuo)用定律,對于純水(shui)的離解可以找(zhao)到一平(ping)衡常(chang)數加以表示:
K=H3O+×OH-————H2O
由于(yu)水只有(you)極少量(liang)被離(li)(li)解,因此水的質量(liang)摩爾濃(nong)度(du)實際為一常數,并且有(you)平衡常數K可求(qiu)出水的離(li)(li)子積KW。
KW=K×H2OKW=H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)也就是(shi)說對(dui)于一升純水在(zai)25℃時存(cun)在(zai)10-7摩爾H3O+離子和10-7摩爾OHˉ離子。
在中(zhong)性(xing)溶(rong)液中(zhong),氫離子H+和氫氧根離子OHˉ的濃度(du)都是10-7mol/l。如:
假如(ru)有過量的(de)氫(qing)離子(zi)H+,則(ze)溶(rong)液呈酸(suan)性。酸(suan)是能(neng)使(shi)水溶(rong)液中的(de)氫(qing)離子(zi)H+游離的(de)物質。同樣,如(ru)果使(shi)OHˉ離子(zi)游離,那么(me)溶(rong)液就是堿性的(de)。所以(yi),給出H+值(zhi)(zhi)就足以(yi)表示溶(rong)液的(de)特性,呈酸(suan)性還(huan)是堿性,為(wei)了免于用此(ci)分子(zi)濃度(du)負冪指數(shu)進行(xing)運算,生物學家澤倫(lun)森(Soernsen)在1909年建議將此(ci)不便使(shi)用的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)用對(dui)數(shu)代替(ti),并定義(yi)為(wei)“pH值(zhi)(zhi)”。數(shu)學上定義(yi)pH值(zhi)(zhi)為(wei)氫(qing)離子(zi)濃度(du)的(de)常用對(dui)數(shu)負值(zhi)(zhi)。即(ji)pH=-log[H+]。
因此(ci),pH值是離子濃度以10為底的對數的負(fu)數:
改變50m的水的pH值,從(cong)pH2到(dao)pH3需要500L漂白劑。然而,從(cong)pH6到(dao)pH7只需要50L的漂白劑。
測(ce)量pH值的方法很多,主要有(you)化學(xue)分(fen)析(xi)法、試(shi)紙法、電位法。現主要介紹(shao)電位法測(ce)得pH值。
電(dian)(dian)(dian)位(wei)分析法所用的(de)電(dian)(dian)(dian)極被(bei)稱(cheng)為原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)是(shi)一(yi)個(ge)(ge)系(xi)統,它(ta)(ta)的(de)作(zuo)用是(shi)使化學反應能量(liang)(liang)轉成為電(dian)(dian)(dian)能。此電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)電(dian)(dian)(dian)壓被(bei)稱(cheng)為電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(EMF)。此電(dian)(dian)(dian)動(dong)勢(EMF)由二個(ge)(ge)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)構成,其中一(yi)個(ge)(ge)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)稱(cheng)作(zuo)指(zhi)示電(dian)(dian)(dian)極,它(ta)(ta)的(de)電(dian)(dian)(dian)位(wei)與特定(ding)的(de)離子(zi)活度(du)有(you)關,如H+;另一(yi)個(ge)(ge)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)為參(can)比半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),通常稱(cheng)作(zuo)參(can)比電(dian)(dian)(dian)極,它(ta)(ta)一(yi)般(ban)是(shi)測量(liang)(liang)溶(rong)液相通,并且與測量(liang)(liang)儀表相連。
例(li)如,一(yi)(yi)支電(dian)(dian)(dian)極由一(yi)(yi)根(gen)插在(zai)含(han)(han)有銀(yin)離子(zi)的(de)(de)鹽(yan)溶(rong)(rong)液(ye)中的(de)(de)一(yi)(yi)根(gen)銀(yin)導(dao)線制成(cheng),在(zai)導(dao)線和(he)溶(rong)(rong)液(ye)的(de)(de)界(jie)面處,由于(yu)金屬和(he)鹽(yan)溶(rong)(rong)液(ye)二種(zhong)(zhong)物相(xiang)中銀(yin)離子(zi)的(de)(de)不(bu)同活(huo)度,形成(cheng)離子(zi)的(de)(de)充電(dian)(dian)(dian)過程(cheng),并形成(cheng)一(yi)(yi)定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)位差。失去電(dian)(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)銀(yin)離子(zi)進(jin)(jin)溶(rong)(rong)液(ye)。當沒(mei)有施加(jia)外(wai)電(dian)(dian)(dian)流(liu)進(jin)(jin)行反(fan)充電(dian)(dian)(dian),也就是說沒(mei)有電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)話,這一(yi)(yi)過程(cheng)最(zui)終會達到一(yi)(yi)個平衡。在(zai)這種(zhong)(zhong)平衡狀態下存在(zai)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓被稱為(wei)半電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)位或電(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)位。這種(zhong)(zhong)(如上所述)由金屬和(he)含(han)(han)有此金屬離子(zi)的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye)組(zu)成(cheng)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極被稱為(wei)第一(yi)(yi)類電(dian)(dian)(dian)極。
此(ci)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)測量是相(xiang)對一個電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)與鹽(yan)溶液(ye)的(de)(de)(de)成分(fen)無(wu)關的(de)(de)(de)參(can)(can)比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)進行的(de)(de)(de)。這種(zhong)具有獨(du)立電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)參(can)(can)比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)也被(bei)稱為第二電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)。對于此(ci)類電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji),金屬導線(xian)都是覆蓋(gai)一層此(ci)種(zhong)金屬的(de)(de)(de)微溶性鹽(yan)(如:Ag/Agcl),并且(qie)插入含(han)有此(ci)種(zhong)金屬鹽(yan)陰離子的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)解質(zhi)溶液(ye)中。此(ci)時(shi)半電(dian)(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)或電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)(wei)的(de)(de)(de)大小取決于此(ci)種(zhong)陰離子的(de)(de)(de)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(dian)極的標(biao)準電(dian)壓(ya)
R—氣體常數(8.31439焦耳/摩爾和℃)
T—開(kai)氏(shi)絕對溫度(例:20℃相當于(273.15+20)293.15開(kai)爾文)
F—法拉第常(chang)數(96493庫(ku)化/當量)
n—被測離子(zi)的化合價(銀=1,氫=1)
ln(aMe)—離子活度aMe的對數標準(zhun)氫電(dian)(dian)極是所有(you)電(dian)(dian)位測量(liang)的參比點。標準(zhun)氫電(dian)(dian)極是一根鉑(bo)(bo)絲(si),用電(dian)(dian)解的方(fang)法鍍(涂(tu)覆)上氯化鉑(bo)(bo),并且(qie)在(zai)四周充入氫氣(固定(ding)壓力為1013hpa)構成的。
將此電(dian)(dian)極浸入在25℃時H3O+離子含量(liang)為1mol/l溶液中(zhong)(zhong)便形成(cheng)電(dian)(dian)化(hua)學中(zhong)(zhong)所有電(dian)(dian)位測量(liang)所參(can)照的(de)半電(dian)(dian)池電(dian)(dian)位或(huo)電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位。其中(zhong)(zhong)氫電(dian)(dian)極作(zuo)為參(can)比電(dian)(dian)極在實(shi)踐(jian)中(zhong)(zhong)很難實(shi)現,于是使用第二(er)類(lei)電(dian)(dian)極做為參(can)比電(dian)(dian)極。其中(zhong)(zhong)最常用的(de)便是銀/氯化(hua)銀電(dian)(dian)極。該電(dian)(dian)極通過(guo)溶解的(de)AgCl對于氯離子濃(nong)度的(de)變(bian)化(hua)起(qi)反(fan)應。
此參比電(dian)極(ji)的(de)電(dian)極(ji)電(dian)位(wei)通過飽(bao)和的(de)kcl貯(zhu)池(如:3mol/lkcl)來實(shi)現恒定。液體或凝膠形式的(de)電(dian)解質溶液通過隔膜與(yu)被測溶液相連通。
利用上述的電(dian)(dian)極組(zu)合—銀電(dian)(dian)極和Ag/AgCl參比(bi)電(dian)(dian)極可(ke)以(yi)測(ce)量膠片沖(chong)洗液中的銀離(li)子含量。也可(ke)以(yi)將銀電(dian)(dian)極換成鉑(bo)或金(jin)電(dian)(dian)極進行氧化還原電(dian)(dian)位的測(ce)量。例如:某種金(jin)屬離(li)子的氧化階段。
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(er)電極(ji),導(dao)出。pH復合電極(ji)和pH固態電極(ji),
此電位差遵循能斯特公式:將E0、R、T(298.15K即25℃)等(deng)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(zhong)R和F為(wei)常數,n為(wei)化(hua)合價,每種離子都有其固定的值。對(dui)于氫離子來(lai)講n=1。溫(wen)度“T”做為(wei)變量,在能斯特公(gong)式(shi)中(zhong)起(qi)很大(da)作用。隨(sui)(sui)著溫(wen)度的上升,電位(wei)值將隨(sui)(sui)之增大(da)。
對(dui)于每1℃的溫度變大,將引起電位(wei)0.2mv/perpH變化。用pH值來表示(shi)則每1℃第(di)1pH變化0.0033pH值。
這也就是說:對(dui)于20~30℃之間和(he)(he)7pH左右的測量不需要(yao)對(dui)溫度(du)(du)變(bian)(bian)化進行補(bu)償;而對(dui)于溫度(du)(du)>30℃或<20℃和(he)(he)pH值(zhi)>8或6的應用(yong)場合則必須(xu)對(dui)溫度(du)(du)變(bian)(bian)化進行補(bu)償。
工業(ye)pH計(ji),是一種常(chang)用(yong)的工業(ye)儀器設(she)備,主(zhu)要用(yong)來精密測量液體介質(zhi)的酸(suan)堿度值(zhi)。以及(ji)安(an)裝、清洗、抗干擾(rao)等(deng)等(deng)問題的考慮。
人(ren)們(men)根據生(sheng)產與生(sheng)活的需要,科學地研究生(sheng)產了許多型(xing)號的酸度計:
可(ke)分0.2級、0.1級、0.01級或更高精度。
分(fen)為筆(bi)式(shi)(迷你(ni)型)、便攜式(shi)、臺(tai)式(shi)還有在線連續監控測量(liang)的在線式(shi)。
筆(bi)式(迷你型)與便攜式pH酸堿度計一般是檢測人員帶到現場檢測使(shi)用(yong)。
選(xuan)擇(ze)pH酸堿度(du)計的精(jing)度(du)級別(bie)是根(gen)據用(yong)戶測量所需的精(jing)度(du)決定,而后根(gen)據用(yong)戶方便使用(yong)而選(xuan)擇(ze)各式形狀的pH計。
按便攜(xie)(xie)性分的,分為(wei):便攜(xie)(xie)式(shi)pH計,臺式(shi)pH計和筆式(shi)pH計。
按(an)用途分為:實(shi)驗室用pH計,工業(ye)在線pH計等。
按先進(jin)程度(du)分(fen)為經(jing)濟型pH計(ji),智(zhi)能型pH計(ji),精密型pH計(ji)或分(fen)為指針式pH計(ji),數(shu)顯式pH計(ji)。
筆式pH計,一般制(zhi)成單(dan)一量(liang)程,測量(liang)范圍狹窄,為專用(yong)簡便儀器(qi)。
便攜式和臺(tai)式pH計(ji)(ji)測(ce)(ce)量(liang)(liang)范(fan)圍較廣,常用(yong)儀器,不同點是便攜式采(cai)用(yong)直流供(gong)電,可攜帶(dai)到現場。實(shi)驗室pH計(ji)(ji)測(ce)(ce)量(liang)(liang)范(fan)圍廣、功能多、測(ce)(ce)量(liang)(liang)精(jing)度高。
工業用pH計(ji)的(de)特點(dian)是要求(qiu)穩定性(xing)好、工作可靠(kao),有一定的(de)測(ce)量精度、環(huan)境適應能力強、抗干擾(rao)能力強,具(ju)有模(mo)擬里量輸出、數字(zi)通(tong)訊(xun)、上(shang)下限報警和(he)控制(zhi)功能等。
酸度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)級(ji)別和儀(yi)(yi)器的(de)(de)準確度(du)(du)是(shi)不(bu)同的(de)(de)兩個概念,儀(yi)(yi)器級(ji)別與(yu)其準確度(du)(du)并不(bu)完全一致。酸度(du)(du)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)級(ji)別是(shi)按其指(zhi)示器(簡(jian)稱(cheng)電(dian)計(ji)(ji)(ji))的(de)(de)分度(du)(du)值(分辨率或最(zui)小顯示值)表示的(de)(de),例(li)如(ru):分度(du)(du)為(wei)0.1pH的(de)(de)儀(yi)(yi)器稱(cheng)為(wei)0.1級(ji)儀(yi)(yi)器;最(zui)小顯示值為(wei)0.001pH的(de)(de)儀(yi)(yi)器稱(cheng)為(wei)0.001級(ji)儀(yi)(yi)器,等等。而儀(yi)(yi)器的(de)(de)準確度(du)(du)是(shi)電(dian)計(ji)(ji)(ji)與(yu)電(dian)極配套(tao)測試標準溶液的(de)(de)綜合誤差,它不(bu)僅與(yu)電(dian)計(ji)(ji)(ji)有關(guan),而且(qie)與(yu)玻璃電(dian)極和參(can)比電(dian)極更有關(guan)。從實際(ji)使用要求出(chu)發,電(dian)計(ji)(ji)(ji)的(de)(de)分度(du)(du)值為(wei)0.1~0.001pH,如(ru)果有必要的(de)(de)話,依當(dang)前的(de)(de)科(ke)技水(shui)平,完全可以制(zhi)作出(chu)更精密的(de)(de)電(dian)計(ji)(ji)(ji)。但(dan)是(shi),由于結構和制(zhi)造等方面(mian)的(de)(de)原因,常(chang)用電(dian)極的(de)(de)性能還不(bu)能達到(dao)完全理想(xiang)的(de)(de)程度(du)(du)。
玻璃電(dian)(dian)極(ji)的(de)重復(fu)性(xing)(xing)誤(wu)差和參比(bi)電(dian)(dian)極(ji)的(de)溶液接界電(dian)(dian)勢穩定性(xing)(xing)都不優(you)于(yu)0.01pH。因此,電(dian)(dian)計(ji)的(de)分辨率(lv)再高,儀(yi)器測試(shi)準確度(du)(du)都難優(you)于(yu)0.01pH。但(dan)是(shi),選擇高分辨率(lv)的(de)儀(yi)器可(ke)以最大限度(du)(du)地克(ke)服或消除電(dian)(dian)計(ji)對測試(shi)誤(wu)差的(de)影響。由于(yu)要(yao)使(shi)電(dian)(dian)計(ji)達到滿意的(de)精度(du)(du)已不成問題,所以都在儀(yi)器的(de)智能(neng)化(hua),人性(xing)(xing)化(hua),可(ke)靠(kao)性(xing)(xing),操作簡便以及性(xing)(xing)價比(bi)等方(fang)面不斷創新和提高。酸(suan)(suan)度(du)(du)計(ji)的(de)級別與(yu)其測試(shi)準確度(du)(du)的(de)關系在酸(suan)(suan)度(du)(du)計(ji)國家計(ji)量檢定規程(JJG119-84)中規定如下(xia):
PH酸(suan)度計儀器的級別0.2級、0.1級、0.02級、0.01級、0.001級;
分度值或最(zui)小顯(xian)示值(pH)0.2、0.1、0.02、0.01、0.001;
電計(ji)示值誤差(pH)±0.1、±0.05、±0.01、±0.01、±0.002;
配套測試示值(zhi)總誤差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.02、±0.01。
注(zhu):配(pei)套測(ce)試時(shi)的測(ce)試范(fan)圍應控(kong)制在(zai)pH3~pH10內。從上表可(ke)以看(kan)出(chu),對于(yu)0.01級(ji)(ji)以下的酸(suan)度計(ji)(ji)(ji),示值(zhi)總誤(wu)差(cha)數值(zhi)等(deng)于(yu)其(qi)級(ji)(ji)別,對于(yu)0.01級(ji)(ji)的酸(suan)度計(ji)(ji)(ji),示值(zhi)總誤(wu)差(cha)為0.02pH,對于(yu)0.001級(ji)(ji)酸(suan)度計(ji)(ji)(ji),其(qi)示值(zhi)總誤(wu)差(cha)也只能(neng)達到±0.01pH,而且此(ci)時(shi)需要使用(yong)一級(ji)(ji)pH標(biao)(biao)準物(wu)(wu)質才能(neng)得到保證。(注(zhu)意:pH國家標(biao)(biao)準物(wu)(wu)質分一級(ji)(ji)和二級(ji)(ji)兩種,一般(ban)酸(suan)度計(ji)(ji)(ji)常用(yong)的是二級(ji)(ji)pH標(biao)(biao)準物(wu)(wu)質。)
隨著科(ke)學(xue)研究的(de)發(fa)展和生產(chan)技(ji)術的(de)進步水(shui)分(fen)的(de)定(ding)量分(fen)析已被(bei)列為各類物(wu)質(zhi)理化分(fen)析的(de)基本項目之(zhi)一,作(zuo)為各類物(wu)質(zhi)的(de)一項重(zhong)要的(de)質(zhi)量指標。
根據(ju)不(bu)(bu)同形(xing)式試(shi)樣中的(de)不(bu)(bu)同水(shui)分含量提(ti)出了測(ce)定(ding)(ding)水(shui)分的(de)不(bu)(bu)同要(yao)求(qiu)。水(shui)分測(ce)定(ding)(ding)可以(yi)是工業(ye)(ye)生產的(de)控制(zhi)分析,也可是工農業(ye)(ye)產品的(de)質量簽定(ding)(ding);可以(yi)從成噸計的(de)產品中測(ce)定(ding)(ding)含水(shui)量等等。
在進行操作前,應首先檢查電(dian)(dian)極的完(wan)好性(xing)。甘汞電(dian)(dian)極。由于復合電(dian)(dian)極使用比較(jiao)廣泛,以下主要討論復合電(dian)(dian)極。
實驗(yan)室使用(yong)(yong)的(de)(de)復合(he)電(dian)極(ji)主(zhu)要(yao)有(you)全(quan)(quan)封(feng)閉(bi)型(xing)(xing)(xing)和非封(feng)閉(bi)型(xing)(xing)(xing)兩(liang)種,全(quan)(quan)封(feng)閉(bi)型(xing)(xing)(xing)比(bi)較少,主(zhu)要(yao)是(shi)以國外(wai)企業生(sheng)產為主(zhu)。復合(he)電(dian)極(ji)使用(yong)(yong)前首先檢(jian)查玻璃球(qiu)泡是(shi)否(fou)(fou)有(you)裂痕、破(po)碎,如(ru)果(guo)(guo)沒(mei)有(you),用(yong)(yong)pH緩(huan)沖(chong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)進(jin)行(xing)兩(liang)點標定時(shi),定位與斜率(lv)按鈕均可調(diao)節到(dao)對(dui)應的(de)(de)pH值(zhi)時(shi),一般認為可以使用(yong)(yong),否(fou)(fou)則(ze)(ze)可按使用(yong)(yong)說(shuo)明(ming)書進(jin)行(xing)電(dian)極(ji)活化(hua)(hua)處(chu)理。活化(hua)(hua)方法是(shi)在(zai)4%氟化(hua)(hua)氫溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)浸3~5s左右,取(qu)出(chu)用(yong)(yong)蒸(zheng)餾水進(jin)行(xing)沖(chong)洗,然后(hou)在(zai)0.1mol/L的(de)(de)鹽酸溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)浸泡數小(xiao)(xiao)時(shi)后(hou),用(yong)(yong)蒸(zheng)餾水沖(chong)洗干凈(jing),再進(jin)行(xing)標定,即(ji)用(yong)(yong)pH值(zhi)為6.86(25℃)的(de)(de)緩(huan)沖(chong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)進(jin)行(xing)定位,調(diao)節好后(hou)任(ren)意選擇另(ling)一種pH緩(huan)沖(chong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)進(jin)行(xing)斜率(lv)調(diao)節,如(ru)無法調(diao)節到(dao),則(ze)(ze)需(xu)(xu)更換(huan)電(dian)極(ji)。非封(feng)閉(bi)型(xing)(xing)(xing)復合(he)電(dian)極(ji),里面要(yao)加(jia)外(wai)參(can)比(bi)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)即(ji)3mol/L氯(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye),所以必須檢(jian)查電(dian)極(ji)里的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)是(shi)否(fou)(fou)在(zai)1/3以上(shang),如(ru)果(guo)(guo)不到(dao),需(xu)(xu)添加(jia)3mol/L氯(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)。如(ru)果(guo)(guo)氯(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)超出(chu)小(xiao)(xiao)孔位置,則(ze)(ze)把多余的(de)(de)氯(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)甩掉,使溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)位于(yu)小(xiao)(xiao)孔下面,并檢(jian)查溶(rong)(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)中(zhong)(zhong)是(shi)否(fou)(fou)有(you)氣(qi)泡,如(ru)有(you)氣(qi)泡要(yao)輕彈電(dian)極(ji),把氣(qi)泡完全(quan)(quan)趕出(chu)。
在(zai)(zai)(zai)(zai)使(shi)用過程中(zhong)(zhong)應(ying)(ying)把(ba)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)上面的(de)橡(xiang)(xiang)皮剝下(xia),使(shi)小孔(kong)(kong)露在(zai)(zai)(zai)(zai)外面,否(fou)則(ze)(ze)在(zai)(zai)(zai)(zai)進(jin)(jin)行分析時(shi)(shi),會(hui)產生負壓,導(dao)致(zhi)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液不能順(shun)利通過玻璃(li)球(qiu)泡(pao)(pao)與被測(ce)(ce)溶(rong)(rong)液進(jin)(jin)行離子(zi)交換,會(hui)使(shi)測(ce)(ce)量數據不準確。測(ce)(ce)量完(wan)成后(hou)應(ying)(ying)把(ba)橡(xiang)(xiang)皮復(fu)原(yuan),封住(zhu)小孔(kong)(kong)。電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)經蒸(zheng)(zheng)餾(liu)水(shui)清洗后(hou),應(ying)(ying)浸泡(pao)(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)3mol/L氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong),以(yi)(yi)保持(chi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)球(qiu)泡(pao)(pao)的(de)濕潤(run),如果電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)使(shi)用前發(fa)現保護液已流失(shi),則(ze)(ze)應(ying)(ying)在(zai)(zai)(zai)(zai)3mol/L氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液中(zhong)(zhong)浸泡(pao)(pao)數小時(shi)(shi),以(yi)(yi)使(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)達(da)到最好(hao)的(de)測(ce)(ce)量狀態。在(zai)(zai)(zai)(zai)實際使(shi)用時(shi)(shi),發(fa)現有的(de)分析人員(yuan)把(ba)復(fu)合電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)當作玻璃(li)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)來(lai)處理,放(fang)在(zai)(zai)(zai)(zai)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)水(shui)中(zhong)(zhong)長時(shi)(shi)間浸泡(pao)(pao),這是不正確的(de),這會(hui)使(shi)復(fu)合電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)內的(de)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)液濃度大大降低,導(dao)致(zhi)在(zai)(zai)(zai)(zai)測(ce)(ce)量時(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)反應(ying)(ying)不靈敏,最終導(dao)致(zhi)測(ce)(ce)量數據不準確,因此不應(ying)(ying)把(ba)復(fu)合電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)長時(shi)(shi)間浸泡(pao)(pao)在(zai)(zai)(zai)(zai)蒸(zheng)(zheng)餾(liu)水(shui)中(zhong)(zhong)。
1、玻璃電極插座應保持干(gan)燥、清(qing)潔,嚴(yan)禁(jin)接觸酸霧、鹽霧等有(you)害氣體,嚴(yan)禁(jin)沾(zhan)上水溶液,保證儀(yi)器的高輸(shu)入阻抗。
2、不進行測(ce)量時,應(ying)將輸入短路,以免(mian)損壞(huai)儀器。
3、新電(dian)(dian)(dian)極(ji)或久置不用(yong)的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)在(zai)使用(yong)前,必須在(zai)蒸餾水中浸泡(pao)數小時。使電(dian)(dian)(dian)極(ji)不對稱電(dian)(dian)(dian)位降(jiang)(jiang)低達到穩定(ding),降(jiang)(jiang)低電(dian)(dian)(dian)極(ji)內阻。
4、測量(liang)時,電極球(qiu)泡應全部浸入被測溶液中。
5、使用時,應(ying)使內參(can)(can)比(bi)電極(ji)浸(jin)在內參(can)(can)比(bi)溶(rong)液中,不要讓內參(can)(can)比(bi)溶(rong)液倒向電極(ji)帽一端,使內參(can)(can)比(bi)懸空。
6、使用時,應(ying)拔去參比(bi)電(dian)極電(dian)解液(ye)加液(ye)口的橡(xiang)皮塞(sai),以(yi)使參比(bi)電(dian)解液(ye)(鹽橋)借重力作(zuo)用維持一定流速(su)滲透并與被(bei)測(ce)溶液(ye)相通。否則,會(hui)造成讀數(shu)漂移。
7、氯(lv)化鉀(jia)溶液中應該沒有氣泡(pao),以免使測(ce)量回路斷開。
8、應(ying)該經常(chang)添加氯化鉀鹽橋溶液,保持液面高于(yu)銀/氯化銀絲。
pH測量(liang)一定要(yao)標定校準嗎?
pH測(ce)(ce)量通常(chang)有比色法(fa)(fa)(fa)(pH試紙或比色皿)和電(dian)極法(fa)(fa)(fa)二種。比色法(fa)(fa)(fa)當然不要(yao)標(biao)定(ding),而電(dian)極法(fa)(fa)(fa)就一定(ding)要(yao)標(biao)定(ding),因(yin)為電(dian)極法(fa)(fa)(fa)pH測(ce)(ce)量就是將未知(zhi)溶液(ye)與已知(zhi)pHs值的標(biao)準(zhun)溶液(ye)在測(ce)(ce)量電(dian)池中作(zuo)用比較測(ce)(ce)定(ding),這是電(dian)極法(fa)(fa)(fa)pH測(ce)(ce)量的“操作(zuo)定(ding)義”所決定(ding)的。
pH計(ji)(ji)因(yin)(yin)電計(ji)(ji)設計(ji)(ji)的(de)不同而(er)類型很多,其(qi)操作步驟各(ge)有(you)不同,因(yin)(yin)而(er)pH計(ji)(ji)的(de)操作應嚴(yan)格按照其(qi)使用說明(ming)書正確進行。在具體操作中,校(xiao)準(zhun)是pH計(ji)(ji)使用操作中的(de)一重要(yao)步驟。表1的(de)數據是精度為0.01級(ji)、經過計(ji)(ji)量檢定合(he)格的(de)pH計(ji)(ji)在未校(xiao)準(zhun)時與校(xiao)準(zhun)后的(de)測量值,從中可以看出(chu)校(xiao)準(zhun)的(de)重要(yao)性。
盡管(guan)pH計種(zhong)類很多,但其(qi)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)方法(fa)均采用(yong)兩點校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)法(fa),即選(xuan)(xuan)擇兩種(zhong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye):一種(zhong)是(shi)(shi)pH7標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye),第二種(zhong)是(shi)(shi)pH9標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)或pH4標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)。先用(yong)pH7標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)對電計進(jin)行定(ding)位,再根(gen)據待(dai)測(ce)溶液(ye)(ye)(ye)的(de)酸(suan)堿性選(xuan)(xuan)擇第二種(zhong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)。如果(guo)待(dai)測(ce)溶液(ye)(ye)(ye)呈(cheng)酸(suan)性,則(ze)選(xuan)(xuan)用(yong)pH4標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye);如果(guo)待(dai)測(ce)溶液(ye)(ye)(ye)呈(cheng)堿性,則(ze)選(xuan)(xuan)用(yong)pH9標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)。若是(shi)(shi)手(shou)動(dong)調節(jie)的(de)pH計,應(ying)在兩種(zhong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)之間(jian)反(fan)復(fu)操(cao)作幾次,直至不(bu)需再調節(jie)其(qi)零點和定(ding)位(斜率)旋鈕,pH計即可準(zhun)(zhun)(zhun)確(que)顯示兩種(zhong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)pH值(zhi)。則(ze)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)過程結束。此后,在測(ce)量過程中零點和定(ding)位旋鈕就不(bu)應(ying)再動(dong)。若是(shi)(shi)智能式pH計,則(ze)不(bu)需反(fan)復(fu)調節(jie),因為(wei)其(qi)內部已貯存(cun)(cun)幾種(zhong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)的(de)pH值(zhi)可供選(xuan)(xuan)擇、而且可以自動(dong)識別并自動(dong)校(xiao)準(zhun)(zhun)(zhun)。但要注意標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)選(xuan)(xuan)擇及(ji)其(qi)配(pei)制的(de)準(zhun)(zhun)(zhun)確(que)性。智能式0.01級pH計一般內存(cun)(cun)有三(san)至五種(zhong)標(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)(huan)(huan)(huan)沖(chong)液(ye)(ye)(ye)pH值(zhi),如科立龍公司的(de)KL-016型pH計等。
其次,在校準(zhun)(zhun)(zhun)前(qian)應特(te)別(bie)注(zhu)意待(dai)測溶液(ye)的(de)溫(wen)(wen)度。以便正(zheng)確選擇標準(zhun)(zhun)(zhun)緩沖液(ye),并(bing)調(diao)節電計面板上(shang)的(de)溫(wen)(wen)度補(bu)償旋鈕,使其與待(dai)測溶液(ye)的(de)溫(wen)(wen)度一致。不同的(de)溫(wen)(wen)度下,標準(zhun)(zhun)(zhun)緩沖溶液(ye)的(de)pH值是(shi)不一樣的(de)。
校準工作(zuo)結束(shu)后,對使用頻繁的pH計一(yi)般在48小時內儀器不需(xu)再次定標。如遇到下(xia)列情(qing)況之一(yi),儀器則需(xu)要重(zhong)新標定:
⑴溶(rong)液溫度(du)與定標溫度(du)有較大的差異時.
⑵電極在空氣中(zhong)暴露過久,如半(ban)小時以上時.
⑶定位(wei)或斜率調節器被(bei)誤動;
⑷測量(liang)過酸(pH<2)或過堿(pH>12)的溶液后;
⑸換過電極后;
⑹當(dang)所測溶(rong)(rong)液的(de)(de)pH值不在兩點定標時所選溶(rong)(rong)液的(de)(de)中間,且距7pH又較遠時。
1、計量時(shi)應按(an)說明書規定的(de)時(shi)間(jian)周期對儀器進(jin)行(xing)校(xiao)準。
2、校準時應注意:
標準緩沖溶(rong)液溫度盡量與被測(ce)溶(rong)液溫度接近。
定位(wei)標準緩沖溶(rong)液(ye)應盡(jin)(jin)量接近被測溶(rong)液(ye)的pH值。或兩點標定時,應盡(jin)(jin)量使被測溶(rong)液(ye)的pH值在(zai)兩個(ge)標準緩沖溶(rong)液(ye)的區(qu)間(jian)內。
校準(zhun)后,應將(jiang)浸入標準(zhun)緩(huan)沖溶液的電極用水特(te)別沖洗,因為(wei)緩(huan)沖溶液的緩(huan)沖作(zuo)用,帶入被測溶液后,造(zao)成測量誤差(cha)。
3、記(ji)錄被測溶液的(de)(de)pH值(zhi)時應同(tong)時記(ji)錄被測溶液的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)值(zhi),因為離開溫(wen)(wen)度(du)值(zhi),pH值(zhi)幾乎毫無(wu)意義。盡管(guan)大多數(shu)pH計都具有(you)溫(wen)(wen)度(du)補償(chang)功能,但僅(jin)僅(jin)是(shi)補償(chang)電極的(de)(de)響應而已,也(ye)就是(shi)說只是(shi)半補償(chang),而沒有(you)同(tong)時對(dui)被測溶液進行溫(wen)(wen)度(du)補償(chang),即(ji),全(quan)補償(chang)。
如何避免被測溶(rong)液與鹽橋成分反應?
如果(guo)(guo)被測溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)含有(you)可溶(rong)(rong)性銀鹽(yan)、一價汞鹽(yan)或鉈鹽(yan)時,鹽(yan)橋內不能(neng)(neng)利用(yong)(yong)氯化鉀溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye),而應該用(yong)(yong)飽(bao)和硝酸(suan)鉀或硝酸(suan)銨溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)方(fang)能(neng)(neng)獲得滿意的(de)測量結果(guo)(guo)。對非水(shui)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)則應用(yong)(yong)碘化鈉的(de)甲醇(chun)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)和硫(liu)氰化鉀的(de)乙醇(chun)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)為(wei)中(zhong)間溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)。
總之,不(bu)能(neng)使鹽(yan)橋溶液中的成分與被測溶液發(fa)生沉(chen)淀、氧化還原反應等現象,不(bu)然(ran)會干擾電動勢測定。
如雙液接參比電極(ji)在測Cl濃度中(zhong)的(de)應(ying)用。
關于pH計(ji)的(de)常見信號(hao)顯(xian)示儀(yi)(yi)(yi)表ProtEXRT6820......模擬信號(hao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入型(xing)/積(ji)算(suan)型(xing)顯(xian)示儀(yi)(yi)(yi)表輸(shu)(shu)(shu)(shu)入信號(hao)4~20mA,Loop-Power回(hui)路(lu)供(gong)(gong)電(dian)電(dian)壓降幅(fu)2.8V,(帶(dai)背(bei)(bei)光時5.8V)支持(chi)線性的(de)、平方根的(de)或(huo)可(ke)(ke)編程的(de)數(shu)學運算(suan)Loop-Power回(hui)路(lu)供(gong)(gong)電(dian)或(huo)DC供(gong)(gong)電(dian)背(bei)(bei)光可(ke)(ke)選(xuan)ProtEXRT6830.....脈沖(chong)信號(hao)輸(shu)(shu)(shu)(shu)入型(xing)/積(ji)算(suan)型(xing)顯(xian)示儀(yi)(yi)(yi)表電(dian)池供(gong)(gong)電(dian),DC供(gong)(gong)電(dian),或(huo)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出回(hui)路(lu)供(gong)(gong)電(dian)電(dian)池供(gong)(gong)電(dian),DC供(gong)(gong)電(dian),或(huo)輸(shu)(shu)(shu)(shu)出回(hui)路(lu)供(gong)(gong)電(dian)背(bei)(bei)光可(ke)(ke)選(xuan)ProtEX_LitePD663防爆型(xing)回(hui)路(lu)供(gong)(gong)電(dian)過程顯(xian)示儀(yi)(yi)(yi)表輸(shu)(shu)(shu)(shu)入信號(hao)4~20mA電(dian)壓降幅(fu)1.7V,(帶(dai)背(bei)(bei)光時4.9V)3-1/2+LCDS數(shu)字,0.6”高回(hui)路(lu)供(gong)(gong)電(dian)背(bei)(bei)光可(ke)(ke)選(xuan)快捷的(de)四鍵(jian)編程問題
pH計廣泛用于凈水、自(zi)來水、生(sheng)活用水及各種液體的酸(suan)堿(jian)度測試。pH值在7.0為(wei)中性,7.0以(yi)下為(wei)酸(suan)性,7.0以(yi)上(shang)為(wei)堿(jian)性。
1、pH玻璃電極的貯存
短期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;
長期:貯存在pH=7的緩(huan)沖溶液中。
2、pH玻璃電極的清洗
玻璃電(dian)極(ji)球泡受污(wu)染可(ke)能使電(dian)極(ji)響應(ying)時間加(jia)長(chang)。可(ke)用(yong)CCl4或皂液(ye)揩去(qu)污(wu)物,然后(hou)浸入蒸餾水(shui)一晝(zhou)夜后(hou)繼續使用(yong)。污(wu)染嚴重時,可(ke)用(yong)5%HF溶液(ye)浸10~20分(fen)鐘,立即用(yong)水(shui)沖洗干凈,然后(hou)浸入0.1NHCl溶液(ye)一晝(zhou)夜后(hou)繼續使用(yong)。
3、玻璃電極老化的處理
玻(bo)璃電極(ji)的老(lao)化與(yu)膠(jiao)層(ceng)結構漸(jian)進變化有關。舊電極(ji)響應遲(chi)緩(huan),膜電阻高,斜率低。用氫氟酸浸(jin)蝕掉外層(ceng)膠(jiao)層(ceng),經常(chang)能改(gai)善電極(ji)性能。若能用此(ci)法定期清除內外層(ceng)膠(jiao)層(ceng),則電極(ji)的壽命幾(ji)乎是無限的。
4、參比電極的貯存
銀(yin)-氯化(hua)銀(yin)電(dian)極最好的貯存(cun)液(ye)(ye)是飽和氯化(hua)鉀(jia)溶液(ye)(ye),高濃度(du)氯化(hua)鉀(jia)溶液(ye)(ye)可以防(fang)止氯化(hua)銀(yin)在液(ye)(ye)接(jie)界處沉淀,并維持液(ye)(ye)接(jie)界處于工作(zuo)狀態。此方(fang)法也適用(yong)于復合電(dian)極的貯存(cun)。
5、參比電極的再生
參比電極發生(sheng)的問題(ti)絕(jue)大多數是(shi)由液接界(jie)堵塞引起的,可用下列(lie)方(fang)法(fa)解決:
(1)浸(jin)(jin)泡(pao)液(ye)接界:用10%飽和氯化鉀溶(rong)(rong)液(ye)和90%蒸餾水(shui)的混(hun)合液(ye),加(jia)熱至(zhi)60~70℃,將電極(ji)浸(jin)(jin)入約(yue)5cm,浸(jin)(jin)泡(pao)20分鐘至(zhi)1小時。此(ci)法可溶(rong)(rong)去電極(ji)端部的結(jie)晶(jing)。
(2)氨浸(jin)泡:當(dang)液(ye)接(jie)界被氯(lv)化銀堵塞時可(ke)用(yong)濃氨水浸(jin)除(chu)。具(ju)體方法是將電(dian)極內充洗凈(jing),液(ye)放空后浸(jin)入氨水中10~20分鐘,但不要讓氨水進入電(dian)極內部。取出電(dian)極用(yong)蒸(zheng)餾水洗凈(jing),重新加入內充液(ye)后繼續使用(yong)。
(3)真空方法:將(jiang)軟管套住參比電(dian)極液接(jie)界(jie),使用水流吸氣泵,抽吸部分(fen)內充液穿(chuan)過液接(jie)界(jie),除去機械堵塞物。
(4)煮沸(fei)液接(jie)界:銀(yin)(yin)-氯化銀(yin)(yin)參比電極的液接(jie)界浸入(ru)沸(fei)水中10~20秒。注意,下一次煮沸(fei)前,應將電極冷(leng)卻到室溫(wen)。
(5)當(dang)以上方法均無效時,可采(cai)用(yong)砂(sha)紙研磨(mo)的機械方法去除堵塞。此(ci)法可能會使研磨(mo)下(xia)的砂(sha)粒(li)塞入液接界。造成永久性(xing)堵塞。
實(shi)驗室使用(yong)(yong)的(de)電(dian)極(ji)都是(shi)(shi)復合電(dian)極(ji),其優點是(shi)(shi)使用(yong)(yong)方便,不受氧化(hua)性或(huo)還原性物(wu)質的(de)影響,且平衡(heng)速度較(jiao)快。使用(yong)(yong)時,將電(dian)極(ji)加(jia)液(ye)口上所套(tao)的(de)橡(xiang)膠(jiao)套(tao)和下端的(de)橡(xiang)皮套(tao)全取(qu)下,以保持電(dian)極(ji)內氯(lv)化(hua)鉀(jia)溶液(ye)的(de)液(ye)壓差。下面就把(ba)電(dian)極(ji)的(de)使用(yong)(yong)與維護(hu)簡單作一介紹:
⒈復合電極不用時,可充(chong)分浸泡3M氯化鉀(jia)溶液中。切忌用洗滌液或(huo)其他(ta)吸水性(xing)試劑浸洗。
⒉使用(yong)前,檢(jian)查玻璃電極前端的球(qiu)(qiu)泡(pao)。正(zheng)常情況下,電極應該透(tou)明而無裂紋;球(qiu)(qiu)泡(pao)內要充滿溶液(ye),不(bu)能有氣泡(pao)存(cun)在。
⒊測(ce)量濃度較大的溶(rong)液時(shi),盡量縮短測(ce)量時(shi)間(jian),用后仔細清洗,防止(zhi)被測(ce)液粘附在電(dian)極(ji)上而污染電(dian)極(ji)。
⒋清(qing)洗電極后,不(bu)要用濾紙(zhi)擦拭玻(bo)璃膜(mo),而(er)應用濾紙(zhi)吸干,避(bi)免(mian)損壞玻(bo)璃薄(bo)膜(mo)、防止交叉(cha)污(wu)染(ran),影響測量(liang)精度。
⒌測量(liang)中注意電極(ji)的銀(yin)—氯(lv)化(hua)銀(yin)內參比電極(ji)應浸入到球泡內氯(lv)化(hua)物緩(huan)沖溶液中,避免電計顯示(shi)部分出現數(shu)字(zi)亂跳現象。使用時,注意將(jiang)電極(ji)輕輕甩幾下(xia)。
⒍電極不能用于強酸、強堿或其他(ta)腐(fu)蝕性溶液。
⒎嚴禁在脫水(shui)性(xing)介質如無水(shui)乙醇、重鉻酸鉀等(deng)中使用(yong)。
1、pH玻璃電極的貯存
短期:貯(zhu)存在(zai)pH=4的緩沖(chong)溶(rong)液中;
長期:貯存在(zai)pH=7的緩沖溶液中。
2、pH玻璃電極的清洗
pH計的安裝方式(shi)有流通式(shi)和浸入(ru)式(shi)兩種。
污水處理廠(chang)一般選用的(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)浸入式(shi)安裝,如該污水處理廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)pH計(ji)安裝在沉砂(sha)池的(de)(de)(de)(de)(de)出口(kou)溢流(liu)槽內,此處的(de)(de)(de)(de)(de)pH值較具有代表(biao)(biao)性,且水流(liu)平穩,對pH計(ji)不會造成大的(de)(de)(de)(de)(de)沖擊(ji)。定期的(de)(de)(de)(de)(de)維護有助(zhu)于(yu)儀表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)準確測量和延長儀表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)使用壽命(ming)。應當注意(yi)傳(chuan)感器和變送(song)(song)器之間的(de)(de)(de)(de)(de)專用電纜不能受潮,否則(ze)電極的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)阻(zu)低壓信號將無法傳(chuan)送(song)(song)至變送(song)(song)器。
若(ruo)電(dian)極不測量時,應(ying)將黃色(se)保(bao)護套(tao)管套(tao)上(shang),它能使(shi)電(dian)極處(chu)于濕潤狀態,有利于延長電(dian)極的(de)(de)使(shi)用(yong)壽命。每隔一個月左右,應(ying)對電(dian)極進(jin)行清(qing)洗(xi),先用(yong)柔和的(de)(de)水流(liu)噴洗(xi)附(fu)著物,再將電(dian)極浸(jin)泡(pao)于清(qing)洗(xi)液(ye)中一段時間,而后用(yong)清(qing)水洗(xi)凈。
傳感器支架也應(ying)清(qing)洗(xi)。每次清(qing)洗(xi)之后(hou),要用(yong)緩(huan)沖劑溶液(ye)進(jin)行標定(ding),生(sheng)產廠(chang)家一般提供兩瓶標準溶液(ye),一瓶pH值等于(yu)7,用(yong)于(yu)標定(ding)儀(yi)表(biao)零點(dian);一瓶pH值等于(yu)4,用(yong)于(yu)標定(ding)儀(yi)表(biao)的信號輸出(chu)斜率。
如何選(xuan)購(gou)pH計(ji)|酸度(du)儀|酸度(du)計(ji)?應注意五大點。
我們在選購酸度儀(yi)(yi)時,首先(xian)要考(kao)慮應(ying)用(yong)場(chang)合(he),選擇筆式pH計(ji),便攜式酸度儀(yi)(yi),臺式酸度計(ji)或是工業用(yong)pH計(ji);其次是考(kao)慮測量需要的(de)精度,選擇合(he)適自己使用(yong)的(de)精度.BpH-200A型pH計(ji)廣泛應(ying)用(yong)于工業、電(dian)力、農業、醫藥、食品(pin)、科研和環保等領域(yu)。該儀(yi)(yi)器也是食品(pin)廠(chang)、飲用(yong)水(shui)廠(chang)辦(ban)QS、HACCP認證中的(de)必(bi)備檢(jian)驗(yan)設備。
我(wo)們在選購酸度計時(shi)需要考慮以(yi)下幾點:
1.根(gen)據應(ying)用場合分(fen)類可分(fen)為:筆式pH計(ji)、便(bian)攜式pH計(ji)、實驗室pH計(ji)和(he)工(gong)業pH計(ji)等(deng)。筆式pH計(ji)主要用于代替(ti)pH試(shi)紙(zhi)的功能,具(ju)有精度低(di)、使用方便(bian)的特點(dian)。
便攜式pH計主(zhu)要用于現場(chang)和野外測方式,要求較高的精度和完善的功能。
實驗室(shi)pH計是一種臺式高精度(du)分析儀表,要求精度(du)高、功能全(quan),包括打印輸出、數據處理等等。
工業(ye)pH計是用于(yu)工業(ye)流程的連(lian)續測量,不僅要(yao)有(you)測量顯(xian)示功(gong)(gong)能,還要(yao)有(you)報警和控制功(gong)(gong)能,以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮。
2.據(ju)pH計(ji)儀器(qi)精度分類:可分為0.2級(ji)、0.1級(ji)、0.05級(ji)、0.01級(ji),數字越(yue)小(xiao),精度越(yue)高。
3.根據(ju)元器件類型(xing)分類:可分為晶體(ti)管(guan)式(shi)、集(ji)成電(dian)路(lu)式(shi)和(he)單片機微(wei)電(dian)腦(nao)式(shi),更多的(de)是(shi)應用微(wei)電(dian)腦(nao)芯片,大大減少了儀器體(ti)積和(he)單機成本(ben);但(dan)芯片的(de)開發成本(ben)很貴(gui)
4根據(ju)讀數指(zhi)示(shi)分類:可(ke)分為指(zhi)針式(shi)和數字顯(xian)(xian)示(shi)式(shi)二種。指(zhi)針式(shi)pH計已很少使用,但指(zhi)針式(shi)儀(yi)表(biao)能夠顯(xian)(xian)示(shi)數據(ju)的連續變化過程,因此在滴定分析(xi)中還有使用。
5.看pH計有沒有附帶功能,比方說帶標配RS232接口,還有一個(ge)很重(zhong)的是溫度補償(chang)是自動
還是(shi)手(shou)動(dong),自(zi)動(dong)溫度補(bu)償的pH計要比手(shou)動(dong)溫度補(bu)償的pH計要方便些,二者(zhe)之間的價格你就明白了吧。
備注:pH計|酸度儀|酸度計這三個名稱意(yi)思都一樣(yang),只(zhi)是各(ge)地方或(huo)者廠家說法不一樣(yang)。
1.什(shen)么(me)是(shi)水(shui)的(de)pH值?它有什(shen)么(me)意義(yi)?
pH值是水溶液(ye)最重要的理化(hua)參數之一。凡(fan)涉及水溶液(ye)的自然現(xian)象,化(hua)學變化(hua)以及生(sheng)產過程都(dou)與pH值有關,因此,在(zai)工(gong)業(ye)、農業(ye)、醫(yi)學、環(huan)保和科研領域(yu)都(dou)需(xu)要測量pH值。
水(shui)的(de)pH值(zhi)是表(biao)示水(shui)中氫離(li)子活度的(de)負對(dui)數值(zhi),表(biao)示為:
pH=-lgaH+pH值(zhi)有時也稱氫離(li)子指數(shu),由(you)于氫離(li)子活度的(de)(de)數(shu)值(zhi)勤往往很(hen)小,在應用很(hen)不方便,所以(yi)就(jiu)用pH值(zhi)之一概念來(lai)作(zuo)為(wei)水溶液酸性、堿性的(de)(de)判斷(duan)指示(shi)。而且,氫離(li)子活度的(de)(de)負(fu)對數(shu)值(zhi)能(neng)夠表示(shi)出酸性、堿性的(de)(de)變化幅(fu)度的(de)(de)數(shu)量(liang)級的(de)(de)大小,這(zhe)樣應用起來(lai)就(jiu)十分方便,并由(you)此得到:
⑴中(zhong)性水溶液,pH=-gaH+=-lg10-7=7
⑵酸性水溶液,pH<7,pH值越小,表示(shi)酸性越強;
⑶堿性水(shui)溶液,pH>7,pH值越大,表示(shi)堿性越強(qiang)。
pH測量(liang)是一(yi)種相對測量(liang),它僅僅指示標(biao)(biao)準(zhun)溶液(ye)與未知溶液(ye)之間的(de)(de)pH差別,實(shi)際測量(liang)時,需要用(yong)標(biao)(biao)準(zhun)緩沖溶液(ye)定期進(jin)行校(xiao)準(zhun)。因此(ci),為了達到量(liang)值的(de)(de)一(yi)致,必須建(jian)立pH標(biao)(biao)度(du)(du)。pH標(biao)(biao)度(du)(du)范圍定為0~14pH,pH標(biao)(biao)度(du)(du)的(de)(de)量(liang)值由(you)基(ji)準(zhun)緩沖溶液(ye)的(de)(de)pHs值確定。
因此,pH標(biao)(biao)(biao)(biao)度的(de)含義可(ke)表達為:根據pH定義,在0~14pH范圍內選擇若(ruo)干(gan)個pH緩(huan)沖溶液作為pH標(biao)(biao)(biao)(biao)度的(de)固(gu)定點,并且采用(yong)當(dang)代技術能達到(dao)的(de)最準確(que)的(de)方法測(ce)定它們的(de)pHs值。國際上有(you)二(er)種(zhong)(zhong)pH標(biao)(biao)(biao)(biao)度,即多(duo)種(zhong)(zhong)基(ji)準pH標(biao)(biao)(biao)(biao)度和單種(zhong)(zhong)基(ji)準pH標(biao)(biao)(biao)(biao)度,中國采用(yong)多(duo)種(zhong)(zhong)基(ji)準pHs標(biao)(biao)(biao)(biao)度。
pH緩(huan)沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)是一種能使(shi)pH值保(bao)持穩(wen)定(ding)的溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。如果向(xiang)這種溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中加(jia)入少量(liang)的酸(suan)或堿(jian),或者在(zai)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中的化學反應產生少量(liang)的酸(suan)或堿(jian),以及將(jiang)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)適當(dang)稀釋,這個溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的pH值基本(ben)上穩(wen)定(ding)不(bu)變,這種能對抗少量(liang)酸(suan)或堿(jian)或稀釋,而(er)使(shi)pH值不(bu)易發生變化的溶(rong)(rong)液(ye)(ye)就稱為(wei)pH緩(huan)沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。
pH標準(zhun)緩(huan)沖溶液具(ju)有以下特點:
⑴標(biao)準溶(rong)液的(de)(de)pH值是已知(zhi)的(de)(de),并(bing)達到規定的(de)(de)準確度(du)。
⑵標準溶(rong)液的(de)(de)pH值(zhi)有良好的(de)(de)復現性和(he)穩(wen)定性,具有較大的(de)(de)緩沖(chong)容量(liang),較小的(de)(de)稀(xi)釋值(zhi)和(he)較小的(de)(de)溫(wen)度系數。
⑶溶液的制備方法簡(jian)單。
如何配制pH緩沖溶液?
對(dui)于一般的(de)pH測量(liang),可(ke)使用(yong)成套(tao)的(de)pH緩沖試(shi)劑(可(ke)配(pei)制(zhi)250ml),配(pei)制(zhi)溶(rong)液時,應(ying)使用(yong)去(qu)(qu)離子(zi)水,并(bing)預先煮沸15~30分鐘,以除(chu)去(qu)(qu)溶(rong)解的(de)二氧化碳。剪開塑料袋將試(shi)劑倒入(ru)燒(shao)杯中(zhong),用(yong)適量(liang)去(qu)(qu)離子(zi)水使之溶(rong)解,并(bing)沖洗(xi)包(bao)裝(zhuang)袋,再倒入(ru)250ml容量(liang)瓶中(zhong),稀釋至刻度,充分搖勻(yun)即可(ke)。
如何正確保存和使用pH緩沖溶液?
緩沖溶(rong)(rong)液(ye)配(pei)制后(hou),應裝(zhuang)在(zai)玻璃瓶(ping)或聚乙稀瓶(ping)中(堿(jian)性的(de)pH緩沖液(ye)如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,應裝(zhuang)在(zai)聚乙稀瓶(ping)中)瓶(ping)蓋(gai)嚴(yan)密蓋(gai)緊,在(zai)冰箱中低(di)溫(wen)(5-10℃)保存,一(yi)(yi)般(ban)可使(shi)(shi)用二個(ge)月(yue)左右,如發現有(you)混濁、發霉或沉淀等現象,不能繼續使(shi)(shi)用。使(shi)(shi)用時,應準備(bei)幾個(ge)50ml的(de)聚乙稀小瓶(ping),將大瓶(ping)中緩沖溶(rong)(rong)液(ye)倒入小瓶(ping)中,并在(zai)環境溫(wen)度下(xia)放置(zhi)1~2小時,等溫(wen)度平衡后(hou)再(zai)使(shi)(shi)用。使(shi)(shi)用后(hou)不得(de)再(zai)倒回大瓶(ping)中,以免污染(ran),小瓶(ping)中的(de)緩沖溶(rong)(rong)液(ye)在(zai)>10℃的(de)環境條件(jian)下(xia)可以使(shi)(shi)用2~3天,一(yi)(yi)般(ban)pH7.00、pH6.86及(ji)pH4.00三種(zhong)溶(rong)(rong)液(ye)使(shi)(shi)用時間(jian)可以長一(yi)(yi)些,pH9.18和pH10.01溶(rong)(rong)液(ye)由(you)于吸收空氣中的(de)CO2,其pH值比較容易(yi)變化.
pH緩沖溶液有何用途?
⑴pH測量(liang)前標(biao)定校準pH計。
⑵用(yong)以檢定pH計(ji)的準確性,例如用(yong)pH6.86和pH4.00標(biao)定pH計(ji)后(hou),將pH電極插入(ru)pH9.18溶液中,檢查(cha)儀器顯(xian)示(shi)值和標(biao)準溶液的pHs值是否(fou)一(yi)致。
⑶在(zai)一(yi)般精度測量時檢查pH計(ji)是否需要(yao)重(zhong)新(xin)設定(ding)(ding)(ding)。pH計(ji)標(biao)定(ding)(ding)(ding)并使用后也許會產(chan)生漂(piao)移或變化,因此在(zai)測試(shi)前(qian)將電(dian)極插入與(yu)被測溶液比(bi)較(jiao)接(jie)近的標(biao)準緩(huan)沖液中,根據誤差大(da)小確定(ding)(ding)(ding)是否需要(yao)重(zhong)新(xin)標(biao)定(ding)(ding)(ding)。
⑷檢測pH電極的性能。
8.使(shi)用瓶裝的(de)pH緩沖(chong)溶液有什么優點?
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)(de)pH標準緩(huan)沖溶液(ye)銷售。它和用(yong)pH緩(huan)沖試劑(ji)自己(ji)配制的(de)(de)緩(huan)沖溶液(ye)比較,由于它其中添加了顯色(se)劑(ji)和防(fang)腐劑(ji),因此(ci)不(bu)同pH值的(de)(de)緩(huan)沖液(ye)有(you)不(bu)同的(de)(de)顏色(se),使用(yong)時不(bu)易搞錯,并且在常(chang)溫下保(bao)存不(bu)會發霉變質,保(bao)存期可(ke)長達一年,因此(ci)使用(yong)特別(bie)方(fang)便。有(you)pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五種,并有(you)500ml大瓶(ping)和50ml小瓶(ping)二(er)種規格(ge)。
實(shi)驗(yan)(yan)室和工(gong)業(ye)(ye)型(xing)pH電(dian)極(ji)有什么區(qu)別(bie)?從使用上講,實(shi)驗(yan)(yan)室pH電(dian)極(ji)是(shi)在(zai)較(jiao)好的環境(jing)條(tiao)件下(xia)進行短時間(jian)間(jian)斷測試(shi)(shi);而工(gong)業(ye)(ye)pH電(dian)極(ji)是(shi)在(zai)較(jiao)差的環境(jing)條(tiao)件下(xia)進行長期連續的測試(shi)(shi)。從性(xing)(xing)能上講,實(shi)驗(yan)(yan)室pH電(dian)極(ji)要(yao)(yao)求(qiu)電(dian)極(ji)的準(zhun)確性(xing)(xing)和重復性(xing)(xing)要(yao)(yao)好,響應快;而工(gong)業(ye)(ye)pH電(dian)極(ji)則要(yao)(yao)求(qiu)電(dian)極(ji)的長期穩定性(xing)(xing)好。從結(jie)(jie)構上講實(shi)驗(yan)(yan)室pH電(dian)極(ji)要(yao)(yao)求(qiu)簡單輕便,而工(gong)業(ye)(ye)型(xing)pH電(dian)極(ji)則要(yao)(yao)求(qiu)結(jie)(jie)構牢固,要(yao)(yao)考慮能夠(gou)安裝,并且能抵抗(kang)各種電(dian)場(chang)和磁(ci)場(chang)的干擾。
pH電極(ji)(ji)為何要浸(jin)(jin)泡(pao)(pao)?如何正(zheng)確浸(jin)(jin)泡(pao)(pao)?pH電極(ji)(ji)使用前(qian)必須浸(jin)(jin)泡(pao)(pao),因(yin)為pH球泡(pao)(pao)是一(yi)種(zhong)特殊(shu)的(de)玻璃膜,在玻璃膜表面有一(yi)很薄的(de)水合凝(ning)膠層,它(ta)只有充分濕潤(run)的(de)條件下才能與溶液(ye)中(zhong)的(de)H+離子(zi)良好(hao)的(de)響應(ying)。同時,玻璃電極(ji)(ji)經過浸(jin)(jin)泡(pao)(pao),可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩定。
pH玻(bo)璃電(dian)極(ji)(ji)一般(ban)(ban)可以用蒸餾(liu)水或pH4緩沖溶液(ye)(ye)(ye)浸泡(pao)。通常使(shi)用pH4緩沖液(ye)(ye)(ye)更(geng)好一些,浸泡(pao)時(shi)(shi)間(jian)8小時(shi)(shi)至24小時(shi)(shi)或更(geng)長,根據球泡(pao)玻(bo)璃膜厚度、電(dian)極(ji)(ji)老化程(cheng)度而不(bu)(bu)同。同時(shi)(shi),參(can)比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)的液(ye)(ye)(ye)接(jie)界也需要(yao)浸泡(pao)。因(yin)為如果(guo)液(ye)(ye)(ye)接(jie)界干涸會(hui)使(shi)液(ye)(ye)(ye)接(jie)界電(dian)勢增大或不(bu)(bu)穩(wen)定,參(can)比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)的浸泡(pao)液(ye)(ye)(ye)必須和參(can)比(bi)(bi)電(dian)極(ji)(ji)的外參(can)比(bi)(bi)溶液(ye)(ye)(ye)一致,即3.3mol/LKCl溶液(ye)(ye)(ye)或飽和KCl溶液(ye)(ye)(ye),浸泡(pao)時(shi)(shi)間(jian)一般(ban)(ban)幾小時(shi)(shi)即可。
因(yin)此,對pH復合電(dian)極(ji)(ji)而言,就必須浸(jin)(jin)泡(pao)在含(han)KCl的(de)pH4緩沖液(ye)(ye)中,這樣才能對玻璃(li)球泡(pao)和液(ye)(ye)接(jie)界同時(shi)(shi)起作用。這里要特(te)別提醒注意,因(yin)為過(guo)去人(ren)使(shi)用單支(zhi)的(de)pH玻璃(li)電(dian)極(ji)(ji)已(yi)習慣于用去離(li)子水或pH4緩沖液(ye)(ye)浸(jin)(jin)泡(pao),后來(lai)使(shi)用pH復合電(dian)極(ji)(ji)時(shi)(shi)依然采用這樣的(de)浸(jin)(jin)泡(pao)方(fang)法引(yin)起的(de)直(zhi)接(jie)后果就是使(shi)一支(zhi)性能良好的(de)pH復合電(dian)極(ji)(ji)變成一支(zhi)響應慢、精度差的(de)電(dian)極(ji)(ji),而且浸(jin)(jin)泡(pao)時(shi)(shi)間越(yue)長(chang)性能越(yue)差,因(yin)為經過(guo)長(chang)時(shi)(shi)間的(de)浸(jin)(jin)泡(pao),液(ye)(ye)接(jie)界內部(例(li)如砂(sha)芯內部)的(de)KCl濃度已(yi)大大降(jiang)低了,使(shi)液(ye)(ye)接(jie)界電(dian)勢增大和不穩定。當然,只要在正確(que)的(de)浸(jin)(jin)泡(pao)溶液(ye)(ye)中重新浸(jin)(jin)泡(pao)數小時(shi)(shi),電(dian)極(ji)(ji)還是會復原的(de)。
另外,pH電(dian)極也不能浸(jin)(jin)(jin)泡(pao)在中性或(huo)堿性的緩沖溶(rong)液中,長(chang)期浸(jin)(jin)(jin)泡(pao)在此(ci)類(lei)溶(rong)液中會使(shi)pH玻璃膜響(xiang)應遲鈍(dun)。正確的pH電(dian)極浸(jin)(jin)(jin)泡(pao)液的配制(zhi):取pH4.00緩沖劑(ji)(250ml)一包,溶(rong)于250ml純水中,再加入56克分析純KCl,適當加熱,攪拌至完全溶(rong)解即成。
pH電極如何清洗?
球泡和液(ye)接界(jie)污染后先用(yong)以下溶(rong)劑(ji)清洗,再用(yong)去離子水洗去溶(rong)劑(ji),將(jiang)電極浸(jin)入(ru)浸(jin)泡液(ye)中活化。
污染物清洗劑;
無(wu)機金屬氧化物低于(yu)1mol/L稀酸;
有(you)機油(you)脂類物(wu)稀(xi)洗滌劑(弱酸性);
樹脂高分(fen)子物質稀酒精、丙酮、乙(yi)醚;
蛋白質血球沉淀物酸性酶溶液(如(ru)食母生片);
顏料類物質稀漂白液、過(guo)氧(yang)化氫;
如何檢(jian)測pH電極的好(hao)壞?用(yong)戶可按下表數(shu)據自行檢(jian)測pH電極的好(hao)壞,步(bu)驟如下(pH計調至mV檔)。
⑴測(ce)(ce)試零(ling)(ling)電(dian)位(wei)pH值(zhi)(zhi),零(ling)(ling)點(dian)(dian)pH值(zhi)(zhi):7±0.5pHpH電(dian)極插入pH4.00緩沖液中,穩定后讀(du)數(預先測(ce)(ce)試出溶(rong)液的溫度)。例如(ru)25℃時(shi)讀(du)數值(zhi)(zhi)E1’=186mV(取絕對值(zhi)(zhi)),而準確值(zhi)(zhi)為178mV(見(jian)表格),則誤(wu)(wu)差值(zhi)(zhi)=186-178mV,換算(suan)成(cheng)pH值(zhi)(zhi):8/59.16=0.14pH(59.16mV/pH是25℃時(shi)的K值(zhi)(zhi),見(jian)表格)。因此零(ling)(ling)點(dian)(dian)pH值(zhi)(zhi)合格。一(yi)(yi)般(ban)新電(dian)極零(ling)(ling)電(dian)位(wei)誤(wu)(wu)差≤±0.3pH,如(ru)零(ling)(ling)電(dian)位(wei)誤(wu)(wu)差>±0.5pH,電(dian)極的測(ce)(ce)試誤(wu)(wu)差會(hui)比(bi)較大(da),尤其當測(ce)(ce)試溶(rong)液溫度變化較大(da)時(shi)誤(wu)(wu)差會(hui)更大(da)。如(ru)果(guo)測(ce)(ce)試精度要求不(bu)高(gao),則零(ling)(ling)電(dian)位(wei)誤(wu)(wu)差值(zhi)(zhi)還(huan)可以大(da)一(yi)(yi)些,但最大(da)不(bu)能超(chao)過1pH.
⑵測試電極百分理論余率(PTS)記(ji)錄(1)步驟中(zhong)的(de)(de)測試(shi)數據(ju)186mV,將電(dian)極(ji)清(qing)洗(xi)后再插入pH9.18緩(huan)沖液中(zhong),穩定后讀數,E2’=111mV(取絕對值),ΔE’=E1’+E2’=186+111=297mV,與表(biao)格(ge)中(zhong)的(de)(de)ΔE對照,PTS=97%,合格(ge),一(yi)般新電(dian)極(ji)PTS≥97%,使用長久的(de)(de)電(dian)極(ji)可(ke)以(yi)放寬一(yi)些,但一(yi)般應PTS≥95%,除(chu)非(fei)測試(shi)精度要求很低。
⑶將電極清洗后再插入pH4.00緩沖液,將讀數與步驟(1)的數據比較,其誤(wu)差(cha)應≤±2mV,否則表示(shi)電極重復性較差(cha)。
⑷電極(ji)的測試(shi)讀數應該在(zai)30-60秒內穩定,否則表示電極(ji)響應太慢。
對溶(rong)液(ye)中氫(qing)(qing)離子(zi)活度有響應,電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)位隨(sui)之而變化的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)稱為pH指(zhi)(zhi)示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)或(huo)pH測量(liang)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。pH指(zhi)(zhi)示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)有氫(qing)(qing)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)、銻電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)和玻(bo)(bo)璃(li)(li)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)等幾(ji)種,但最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)是(shi)玻(bo)(bo)璃(li)(li)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。玻(bo)(bo)璃(li)(li)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)由玻(bo)(bo)璃(li)(li)支桿,以及由特殊成(cheng)(cheng)份組成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)對氫(qing)(qing)離子(zi)敏感的(de)(de)(de)玻(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo)組成(cheng)(cheng)。玻(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo)一(yi)(yi)般(ban)呈(cheng)球泡(pao)(pao)狀(zhuang),球泡(pao)(pao)內充(chong)入(ru)內參(can)比溶(rong)液(ye),插入(ru)內參(can)比電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(一(yi)(yi)般(ban)用(yong)銀/氯化銀電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)),用(yong)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)帽封(feng)接(jie)引出電(dian)(dian)(dian)線(xian),裝上(shang)插口(kou),就(jiu)成(cheng)(cheng)為一(yi)(yi)支pH指(zhi)(zhi)示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。市場銷(xiao)售的(de)(de)(de)最(zui)常用(yong)的(de)(de)(de)pH指(zhi)(zhi)示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)231玻(bo)(bo)璃(li)(li)pH電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。單獨一(yi)(yi)支pH指(zhi)(zhi)示(shi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)無法進行測量(liang)的(de)(de)(de),它必(bi)須和參(can)比電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)起(qi)才能(neng)測量(liang)。
將pH玻璃電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)和參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)組合(he)在一起的電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)就(jiu)稱為(wei)(wei)pH復(fu)合(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。外(wai)殼(ke)為(wei)(wei)塑料的就(jiu)稱為(wei)(wei)塑殼(ke)pH復(fu)合(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。外(wai)殼(ke)為(wei)(wei)玻璃的就(jiu)稱為(wei)(wei)玻璃pH復(fu)合(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)。復(fu)合(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的最大優點是合(he)二(er)為(wei)(wei)一,使用方便。pH復(fu)合(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的結構主(zhu)要由電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)球泡、玻璃支持(chi)桿、內參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)、內參比溶液、外(wai)殼(ke)、外(wai)參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)、外(wai)參比溶液、液接界、電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)帽、電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)導線、插口等組成。
⑴電極球泡(pao):它是由具有氫(qing)功(gong)能的鋰玻璃(li)熔融吹制而成,呈(cheng)球形,膜厚(hou)在0.1~0.2mm左右,電阻(zu)值(zhi)<250兆歐(ou)(25℃)。
⑵玻璃(li)(li)支(zhi)持(chi)管:是支(zhi)持(chi)電(dian)極(ji)球(qiu)泡的玻璃(li)(li)管體,由(you)電(dian)絕緣性優良的鉛玻璃(li)(li)制成,其(qi)膨脹系數(shu)應與電(dian)極(ji)球(qiu)泡玻璃(li)(li)一致。
⑶內參比電極:為銀(yin)/氯化銀(yin)電極,主要作用(yong)是引用(yong)電極電位(wei),要求其(qi)電位(wei)穩定,溫度(du)系數小。
⑷內(nei)參比溶(rong)液(ye):零電(dian)位(wei)為7pH的(de)內(nei)參比溶(rong)液(ye),是(shi)中性磷酸鹽(yan)和氯化(hua)鉀的(de)混(hun)合溶(rong)液(ye),玻璃電(dian)極與參比電(dian)極構成(cheng)電(dian)池建立(li)零電(dian)位(wei)的(de)pH值,主要取決于內(nei)參比溶(rong)液(ye)的(de)pH值及氯離子濃度(du)。
⑸電極(ji)(ji)(ji)塑殼:電極(ji)(ji)(ji)塑殼是(shi)支(zhi)持玻(bo)璃(li)電極(ji)(ji)(ji)和液(ye)接界(jie),盛放外參(can)比(bi)溶液(ye)的殼體,由聚碳酸酯塑壓成型。
⑹外(wai)參比(bi)(bi)電(dian)極:為銀/氯(lv)化銀電(dian)極,作用(yong)是提供(gong)與保(bao)持一個固定的參比(bi)(bi)電(dian)勢,要求(qiu)電(dian)位穩定,重現性好,溫(wen)度系數小。
⑺外參比(bi)溶液:為(wei)3.3mol/L的氯化鉀凝膠電解質,不易流失,無需添加(jia)。
⑻砂芯液(ye)接界:液(ye)接界是(shi)構通外參比(bi)溶液(ye)和被測溶液(ye)的連接部件,要求滲(shen)透量(liang)穩(wen)定。
⑼電極(ji)(ji)導線:為低噪音金屬屏蔽線,內(nei)芯(xin)與(yu)內(nei)參比電極(ji)(ji)連接,屏蔽層與(yu)外參比電極(ji)(ji)連接。
pH電極具有以下特性:
⑴不對稱(cheng)電(dian)(dian)(dian)勢:當電(dian)(dian)(dian)極的內外參比電(dian)(dian)(dian)極,內外參比溶液均相同時,理論上(shang)電(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)動勢應等于零(ling),但實際上(shang)總有幾毫伏到幾十毫伏的電(dian)(dian)(dian)勢差存在,這(zhe)(zhe)說明(ming)玻璃球(qiu)(qiu)泡(pao)內外二個界面是不對稱(cheng)的,這(zhe)(zhe)一電(dian)(dian)(dian)勢差就稱(cheng)為不對稱(cheng)電(dian)(dian)(dian)勢。不對稱(cheng)電(dian)(dian)(dian)勢與(yu)球(qiu)(qiu)泡(pao)吹制的工(gong)藝有關(guan),也與(yu)使(shi)用(yong)(yong)中球(qiu)(qiu)泡(pao)表(biao)面受侵蝕或沾污(wu)有關(guan),實際使(shi)用(yong)(yong)中,可用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)計特設的定位調(diao)節器(qi)消除它(ta)。
⑵零電(dian)勢(shi):pH電(dian)極的(de)(de)零電(dian)勢(shi)是指pH測量電(dian)池的(de)(de)電(dian)勢(shi)為零時(shi)的(de)(de)溶液的(de)(de)pH值。它取(qu)決于(yu)內(nei)參比溶液的(de)(de)pH值及氯(lv)離子(zi)濃度。若內(nei)參比溶液為0.025mol/L的(de)(de)混合磷酸(suan)鹽(yan)溶液,電(dian)極的(de)(de)零電(dian)勢(shi)pH值大于(yu)或小于(yu)電(dian)極的(de)(de)零電(dian)勢(shi)pH值時(shi),電(dian)極的(de)(de)極性就要(yao)發生改(gai)變。
⑶內(nei)阻(zu)(zu):電(dian)極(ji)的(de)(de)內(nei)阻(zu)(zu)主要由球泡玻璃膜的(de)(de)內(nei)阻(zu)(zu)決(jue)定,它取(qu)決(jue)于玻璃的(de)(de)組成和(he)厚度,阻(zu)(zu)值一般為幾十(shi)兆(zhao)歐。而且隨溫度下降(jiang)而按指數式上升(每下降(jiang)7℃,內(nei)阻(zu)(zu)增加(jia)1倍(bei),例如28℃時為50兆(zhao)歐,則0℃時為800兆(zhao)歐)。內(nei)阻(zu)(zu)高(gao)的(de)(de)電(dian)極(ji)對(dui)電(dian)計的(de)(de)輸入阻(zu)(zu)抗(kang)及絕(jue)緣屏(ping)蔽的(de)(de)要求高(gao),因此電(dian)極(ji)內(nei)阻(zu)(zu)低一些為好(hao)。
⑷堿誤(wu)(wu)差(cha)(cha)和酸誤(wu)(wu)差(cha)(cha):當被測(ce)溶(rong)液的(de)(de)酸度(du)和堿度(du)增大時(shi),電(dian)極(ji)電(dian)勢與(yu)溶(rong)液pH值(zhi)將偏(pian)離(li)(li)線(xian)性(xing)關系(xi),這種偏(pian)差(cha)(cha)就稱為堿誤(wu)(wu)差(cha)(cha)和酸誤(wu)(wu)差(cha)(cha)。堿誤(wu)(wu)差(cha)(cha)是(shi)由(you)于在氫離(li)(li)子(zi)濃(nong)度(du)很低(di)的(de)(de)溶(rong)液中,電(dian)極(ji)膜的(de)(de)響(xiang)應不(bu)僅(jin)與(yu)氫離(li)(li)子(zi)濃(nong)度(du)有關,而(er)且與(yu)溶(rong)液中堿金屬離(li)(li)子(zi)濃(nong)度(du)有關。堿誤(wu)(wu)差(cha)(cha)使(shi)測(ce)得的(de)(de)pH值(zhi)比(bi)實際(ji)的(de)(de)數值(zhi)偏(pian)低(di)。酸誤(wu)(wu)差(cha)(cha)在較低(di)的(de)(de)pH范圍內(nei)(pH<1~2)出現(xian),酸誤(wu)(wu)差(cha)(cha)使(shi)pH測(ce)量(liang)值(zhi)比(bi)實際(ji)數值(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(he)電極(ji)外殼有塑料和玻璃的(de)(de)區(qu)分。可充式(shi)(shi)pH復(fu)合(he)電極(ji)外殼上(shang)有一加(jia)(jia)液(ye)(ye)孔,當電極(ji)的(de)(de)外參比溶(rong)液(ye)(ye)流失后,可將加(jia)(jia)液(ye)(ye)孔打開,重(zhong)新補充KCl溶(rong)液(ye)(ye)。而(er)非可充式(shi)(shi)pH復(fu)合(he)電極(ji)內(nei)裝(zhuang)凝膠(jiao)狀KCl,不易(yi)流失也(ye)無加(jia)(jia)液(ye)(ye)孔。
可(ke)充式pH復合電(dian)(dian)極(ji)的特點(dian)是參比溶(rong)液(ye)有(you)較(jiao)高的滲透速率,液(ye)接界電(dian)(dian)位穩定(ding)重現,測(ce)量精度(du)較(jiao)高。而且當(dang)(dang)參比電(dian)(dian)極(ji)減少或受污染后可(ke)以(yi)補充或更換KCl溶(rong)液(ye),但(dan)缺點(dian)是使(shi)用(yong)較(jiao)麻煩。可(ke)充式pH復合電(dian)(dian)極(ji)使(shi)用(yong)時應(ying)將加(jia)液(ye)孔(kong)打(da)開(kai),以(yi)增加(jia)液(ye)體壓(ya)力,加(jia)速電(dian)(dian)極(ji)響應(ying),當(dang)(dang)電(dian)(dian)介液(ye)液(ye)面低于加(jia)液(ye)孔(kong)2cm時,應(ying)及時補充新的電(dian)(dian)介液(ye)。
非可(ke)充(chong)式pH復(fu)合電極(ji)的(de)(de)特點是維護簡(jian)單使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)(bian),因此也得到廣泛的(de)(de)應用(yong)。但作為實驗室(shi)pH電極(ji)使(shi)用(yong)時(shi),在(zai)長期和(he)連續(xu)的(de)(de)使(shi)用(yong)條件下(xia),液(ye)接界處的(de)(de)KCl濃度會(hui)減少,影響(xiang)(xiang)測(ce)試(shi)(shi)精度。因此非可(ke)充(chong)式pH復(fu)合電極(ji)不(bu)用(yong)時(shi),應浸在(zai)電極(ji)浸泡(pao)液(ye)中,這(zhe)樣下(xia)次測(ce)試(shi)(shi)時(shi)電極(ji)性能會(hui)很好,而大部分實驗室(shi)pH電極(ji)都不(bu)是長期和(he)連續(xu)的(de)(de)測(ce)試(shi)(shi),因此這(zhe)種結構對(dui)精度的(de)(de)影響(xiang)(xiang)是比較(jiao)小的(de)(de)。而工(gong)業pH復(fu)合電極(ji)由于(yu)對(dui)測(ce)試(shi)(shi)精度的(de)(de)要求比較(jiao)低,所以使(shi)用(yong)方(fang)便(bian)(bian)就成(cheng)為主要的(de)(de)選擇。
如何正確使用pH復合電極?
⑴球泡前端不應(ying)有(you)氣泡,如有(you)氣泡應(ying)用力(li)甩去。
⑵電極(ji)(ji)從浸泡瓶中取出后,應在去離子水(shui)中晃動并甩(shuai)干,不要用紙巾擦試球泡,否則由于(yu)靜電感應電荷轉(zhuan)移到(dao)玻璃膜上,會(hui)延長電勢穩(wen)定的時間,更好的方法是使用被測溶液沖(chong)洗電極(ji)(ji)。
⑶pH復合電(dian)(dian)極(ji)(ji)插入被測溶液(ye)后,要攪拌(ban)晃(huang)動(dong)幾下再(zai)靜(jing)止放置,這(zhe)樣會加快電(dian)(dian)極(ji)(ji)的響應。尤其使用(yong)塑殼pH復合電(dian)(dian)極(ji)(ji)時(shi),攪拌(ban)晃(huang)動(dong)要厲害(hai)一些,因(yin)為球(qiu)泡(pao)和塑殼之間(jian)會有一個(ge)小小的空腔(qiang),電(dian)(dian)極(ji)(ji)浸入溶液(ye)后有時(shi)空腔(qiang)中(zhong)的氣體(ti)來不及排除會產生氣泡(pao),使球(qiu)泡(pao)或液(ye)接界與溶液(ye)接觸不良(liang),因(yin)此必(bi)須用(yong)力攪拌(ban)晃(huang)動(dong)以(yi)排除氣泡(pao)。
⑷在粘(zhan)稠性試(shi)樣中測試(shi)之后,電極必須用去離子水反復沖洗(xi)(xi)多次,以(yi)除去粘(zhan)附在玻(bo)璃膜上的(de)試(shi)樣。有(you)時還需先用其他(ta)溶劑洗(xi)(xi)去試(shi)樣,再(zai)用水洗(xi)(xi)去溶劑,浸入浸泡液中活(huo)化。
⑸避免接觸(chu)強堿或腐蝕性溶(rong)液,如果測試此類溶(rong)液,應盡量減少浸入時間,用后仔細清洗干凈。
⑹避免在無水(shui)乙醇(chun)、濃硫酸(suan)等(deng)脫水(shui)性介質中使用(yong),它們(men)會損壞球(qiu)泡表面的水(shui)合凝膠層。
⑺塑殼pH復(fu)合電(dian)極(ji)(ji)(ji)的外殼材料(liao)是聚碳酸酯塑料(liao)(PC),PC塑料(liao)在有(you)些(xie)溶劑中(zhong)會溶解(jie),如(ru)四氯(lv)化碳、三氯(lv)乙稀、四氫呋喃等(deng),如(ru)果測試中(zhong)含有(you)以(yi)上溶劑,就會損壞電(dian)極(ji)(ji)(ji)外殼,此時應(ying)改用玻璃外殼的pH復(fu)合電(dian)極(ji)(ji)(ji)。
對(dui)溶(rong)液中(zhong)氫離子活度無響應,具有(you)已知(zhi)和(he)恒定的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)稱為(wei)參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)。參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)有(you)硫酸亞汞(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)、甘(gan)(gan)汞(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)和(he)銀(yin)/氯(lv)化(hua)銀(yin)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)等(deng)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)等(deng)幾種。最常(chang)用的(de)是甘(gan)(gan)汞(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)和(he)銀(yin)/氯(lv)化(hua)銀(yin)。參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)在(zai)測量(liang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池中(zhong)的(de)作用是提供并(bing)保持一(yi)個固定的(de)參比電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi),因此(ci)對(dui)參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)要求是電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩定、重視,溫度系數小,有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)流通(tong)過時(shi)極(ji)化(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)小。市(shi)場銷售的(de)常(chang)用的(de)參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)為(wei)232參比電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)。
不同的參比電極有何區別?
常用(yong)(yong)的(de)(de)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)有(you)甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)和銀/氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)二類。甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)具有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩(wen)(wen)(wen)定、重現性(xing)好(hao)的(de)(de)優(you)點,但也有(you)溫度滯后(hou)性(xing)大,不(bu)能(neng)在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)使用(yong)(yong)(<70℃),且(qie)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)材料有(you)毒性(xing)等缺(que)點。銀/氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)不(bu)僅(jin)制(zhi)備容易,電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩(wen)(wen)(wen)定,重現性(xing)好(hao),而(er)(er)且(qie)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)結構(gou)牢固,溫度滯后(hou)性(xing)小,當溫度變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)之(zhi)后(hou)能(neng)較(jiao)(jiao)快達至新溫度下(xia)的(de)(de)平衡電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi),并(bing)且(qie)可以在(zai)(zai)(zai)高溫下(xia)使用(yong)(yong)。但銀/氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)在(zai)(zai)(zai)濃氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)液(ye)中的(de)(de)溶(rong)解度較(jiao)(jiao)大,因(yin)此在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)外參(can)比(bi)(bi)溶(rong)液(ye)中(一般為3.3mol/L氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)液(ye)),應加(jia)入氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀預先(xian)飽(bao)和,否則參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀鍍層會被(bei)溶(rong)解,使電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)不(bu)穩(wen)(wen)(wen)定。毛(mao)細管(guan)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)是銀/氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)一種(zhong)特殊制(zhi)作(zuo)形(xing)成,它將(jiang)(jiang)銀/氯(lv)(lv)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銀參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)燒結在(zai)(zai)(zai)玻璃毛(mao)細管(guan)中間,將(jiang)(jiang)工作(zuo)介(jie)質填充其(qi)間。這種(zhong)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)不(bu)僅(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩(wen)(wen)(wen)定,而(er)(er)且(qie)可以有(you)效(xiao)防(fang)止因(yin)外參(can)比(bi)(bi)溶(rong)液(ye)污(wu)染而(er)(er)引起的(de)(de)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)位變(bian)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua),因(yin)此更適合在(zai)(zai)(zai)高溫和連續測試(shi)的(de)(de)條件下(xia)使用(yong)(yong)。
什么是液接界?為何要使用高濃度KCI?
在(zai)pH測(ce)量過程(cheng)中,均使(shi)用參(can)(can)(can)比(bi)電(dian)極,大多(duo)數(shu)情況下參(can)(can)(can)比(bi)電(dian)極帶有鹽橋(qiao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)。參(can)(can)(can)比(bi)電(dian)極通過鹽橋(qiao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)與被測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)相(xiang)(xiang)連通,這(zhe)樣(yang)在(zai)被測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)和(he)(he)參(can)(can)(can)比(bi)鹽橋(qiao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)之(zhi)間就(jiu)形成液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie),液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)兩(liang)邊(bian)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)中的(de)(de)(de)(de)離子不斷(duan)跨(kua)越(yue)界(jie)(jie)面(mian)向對(dui)面(mian)進(jin)行擴散(san),由于(yu)各個離子擴散(san)速度(du)不同,而使(shi)液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)兩(liang)邊(bian)帶有符號相(xiang)(xiang)反的(de)(de)(de)(de)電(dian)荷(he),產生電(dian)位(wei)差,即稱(cheng)為(wei)液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)電(dian)位(wei),也稱(cheng)擴散(san)電(dian)位(wei),它(ta)會影響電(dian)極的(de)(de)(de)(de)測(ce)量精度(du)。為(wei)了減少(shao)液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)的(de)(de)(de)(de)電(dian)勢差或使(shi)其保持穩定(ding)及重現,就(jiu)必須(xu)采用高濃度(du)的(de)(de)(de)(de)KCI溶(rong)液(ye)(ye)(ye)(≥3.3mol/L)作(zuo)為(wei)電(dian)極的(de)(de)(de)(de)外(wai)參(can)(can)(can)比(bi)鹽橋(qiao)溶(rong)液(ye)(ye)(ye),它(ta)有足夠高的(de)(de)(de)(de)離子強度(du),比(bi)被測(ce)介質的(de)(de)(de)(de)可能的(de)(de)(de)(de)最大的(de)(de)(de)(de)離子強度(du)還要大5~10倍,因(yin)此,在(zai)液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)界(jie)(jie)面(mian)上,總是(shi)K+和(he)(he)Cl-向外(wai)擴散(san),而由于(yu)K+和(he)(he)Cl-的(de)(de)(de)(de)淌度(du)(可以理解成速度(du))接(jie)(jie)近相(xiang)(xiang)等,正負電(dian)荷(he)分布基本均勻,因(yin)此形成較小的(de)(de)(de)(de)液(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)電(dian)勢,這(zhe)就(jiu)是(shi)參(can)(can)(can)比(bi)電(dian)極中的(de)(de)(de)(de)外(wai)參(can)(can)(can)比(bi)溶(rong)液(ye)(ye)(ye)必須(xu)使(shi)用高濃度(du)KCI溶(rong)液(ye)(ye)(ye)的(de)(de)(de)(de)原因(yin)。
液接界有幾種結構?它們各有什么特點?
從實際的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)上講,液(ye)接(jie)(jie)界就是連通電(dian)極的(de)(de)(de)外參比溶(rong)液(ye)(高濃度(du)KCI溶(rong)液(ye))與(yu)被(bei)測溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)連接(jie)(jie)部件,這(zhe)個連接(jie)(jie)部件的(de)(de)(de)常用(yong)結(jie)(jie)構(gou)(gou)有陶(tao)瓷(ci)砂芯、纖維絲、多(duo)孔(kong)材料(liao)(玻璃或(huo)塑(su)料(liao))及(ji)玻璃磨口等幾種。液(ye)接(jie)(jie)界材料(liao)的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)要求(qiu)是能夠滲透(tou),但(dan)又(you)(you)不能滲透(tou)太(tai)快(kuai),同時(shi)又(you)(you)要耐腐蝕(shi)(shi),這(zhe)就是液(ye)接(jie)(jie)界結(jie)(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)矛盾和(he)(he)困難所在(zai)。簡單來說(shuo)就是滲透(tou)、耐壓(ya)、不腐蝕(shi)(shi),但(dan)又(you)(you)不能滲透(tou)太(tai)快(kuai),同時(shi)又(you)(you)要耐腐蝕(shi)(shi)性好,可(ke)以用(yong)于高溫(wen)和(he)(he)高堿溶(rong)液(ye);纖維絲結(jie)(jie)構(gou)(gou)溶(rong)液(ye)滲透(tou)速度(du)較(jiao)快(kuai),不易堵塞;多(duo)孔(kong)材料(liao)可(ke)做成(cheng)與(yu)被(bei)測溶(rong)液(ye)的(de)(de)(de)接(jie)(jie)觸面(mian)(mian)積較(jiao)大;最理想的(de)(de)(de)結(jie)(jie)構(gou)(gou)應屬于玻璃磨口液(ye)接(jie)(jie)界,它(ta)可(ke)以做成(cheng)接(jie)(jie)觸面(mian)(mian)積及(ji)滲出(chu)速度(du)均較(jiao)大在(zai),適用(yong)于高粘(zhan)度(du)、渾濁液(ye)體及(ji)低(di)離子(zi)強(qiang)度(du)液(ye)體的(de)(de)(de)測定。
什么是雙液接參比電極?它有何優點?
雙(shuang)液接參比(bi)電極的結構,有二個液接界和二個參比(bi)溶液腔體。
外(wai)腔(qiang)體(ti)中一(yi)(yi)般是KNO3溶(rong)(rong)液(ye),內腔(qiang)體(ti)中是KCl溶(rong)(rong)液(ye),它有(you)(you)二(er)個顯著的(de)(de)優點:第(di)一(yi)(yi),減少污染,被(bei)測溶(rong)(rong)液(ye)只(zhi)能污染外(wai)腔(qiang)體(ti)中的(de)(de)溶(rong)(rong)液(ye),對內腔(qiang)體(ti)中的(de)(de)KCI溶(rong)(rong)液(ye)影響(xiang)很小;第(di)二(er),減少液(ye)接(jie)(jie)界堵(du)塞(sai)和(he)離(li)子(zi)間的(de)(de)化學反(fan)(fan)應,例(li)如,若(ruo)被(bei)測溶(rong)(rong)液(ye)中含S-、I-等離(li)子(zi)會和(he)參比溶(rong)(rong)液(ye)中的(de)(de)Ag+反(fan)(fan)應,生成難溶(rong)(rong)的(de)(de)銀化合物堵(du)塞(sai)液(ye)接(jie)(jie)界。單(dan)支的(de)(de)雙液(ye)接(jie)(jie)參比電(dian)極有(you)(you)市售(shou),型號為(wei)217型甘汞電(dian)極。雙液(ye)接(jie)(jie)參比電(dian)極較多用于工業pH電(dian)極。
(1)在實驗(yan)室(shi)配制合適的(de)PH標準液PH4.01PH6.86或(huo)PH9.18任(ren)選(xuan)(xuan)(xuan)兩(liang)種(zhong),根據現場(chang)水(shui)樣(yang)(yang)的(de)波動范(fan)圍選(xuan)(xuan)(xuan)擇(ze)標準液。如果現場(chang)水(shui)質經常偏酸(suan)性,則選(xuan)(xuan)(xuan)PH4.01、PH6.86兩(liang)種(zhong)標樣(yang)(yang);如果現場(chang)水(shui)質經常偏堿性,則選(xuan)(xuan)(xuan)PH6.86、PH9.18兩(liang)種(zhong)標樣(yang)(yang)。
(2)將傳感器從現場取出,用清水清洗探頭的玻璃電極。
(3)將(jiang)兩種(zhong)標準液分別倒入(ru)準備好的兩個(ge)燒杯中。
(4)將電極浸入(ru)第(di)一(yi)種(zhong)標準液中,打開儀(yi)表菜單(dan),校(xiao)(xiao)準第(di)一(yi)點.不(bu)同品牌儀(yi)表,校(xiao)(xiao)驗菜單(dan)的操(cao)作方(fang)法不(bu)同,根據隨機說(shuo)明書進行操(cao)作。
(5)第(di)一點(dian)(dian)校準(zhun)(zhun)通過后,用清水沖(chong)洗電極(ji),再將電極(ji)放入第(di)二種標準(zhun)(zhun)液(ye)中,翻(fan)動儀(yi)表菜單(dan),校準(zhun)(zhun)第(di)二點(dian)(dian)。
(6)兩點(dian)校(xiao)準完成后,不同(tong)品(pin)牌的儀表會以(yi)不同(tong)的方(fang)式顯示(shi)儀表是否(fou)(fou)通過校(xiao)驗或(huo)是否(fou)(fou)合格。
(7)如果(guo)通過,將電極(ji)放回被測(ce)液體中(zhong),使儀(yi)表投入運行。
(8)如(ru)果儀(yi)表校準(zhun)失(shi)敗(bai),再重復上述(shu)過程校準(zhun)一遍,如(ru)果還不能通過,則(ze)更(geng)換pH電極(ji)。pH電極(ji)壽命一般(ban)在兩年左(zuo)右。
從形(xing)(xing)(xing)狀上看,pH敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo)可以(yi)制作成球(qiu)形(xing)(xing)(xing)、圓柱形(xing)(xing)(xing)、平(ping)面形(xing)(xing)(xing)和(he)(he)尖錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)等(deng)(deng)各種不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing),主(zhu)(zhu)要是(shi)為了和(he)(he)被測(ce)介質(zhi)(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)態吻合。如(ru)球(qiu)形(xing)(xing)(xing)和(he)(he)圓柱形(xing)(xing)(xing),主(zhu)(zhu)要用(yong)(yong)于液(ye)體(ti)介質(zhi)(zhi);平(ping)面形(xing)(xing)(xing)主(zhu)(zhu)要用(yong)(yong)于含水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半固體(ti)介質(zhi)(zhi),如(ru)皮(pi)膚、肉類(lei)、皮(pi)革、紙(zhi)張等(deng)(deng);尖錐(zhui)形(xing)(xing)(xing)主(zhu)(zhu)要用(yong)(yong)于刺入介質(zhi)(zhi)內部測(ce)量,如(ru)土壤、水果等(deng)(deng)。從成分組(zu)成看區別就更大了,有(you)用(yong)(yong)于常規使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo),有(you)用(yong)(yong)于高(gao)溫(wen)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo),有(you)用(yong)(yong)于強(qiang)酸或(huo)強(qiang)堿(jian)使(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo),有(you)用(yong)(yong)于高(gao)溫(wen)蒸(zheng)汽(qi)消毒(du)(130℃)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo),以(yi)及用(yong)(yong)于低溫(wen)和(he)(he)低離子強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo)等(deng)(deng)等(deng)(deng)。有(you)些pH測(ce)試不(bu)準確或(huo)不(bu)穩(wen)定與pH敏感(gan)(gan)玻(bo)璃(li)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇不(bu)當(dang)有(you)很大關系。
采用(yong)pH計(ji)能更好地控制化(hua)學反應(ying),達到提(ti)高生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)率和(he)產(chan)品質量(liang)以(yi)及安全生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)的(de)目的(de)。帶有自(zi)動記錄(lu)的(de)pH測量(liang)系(xi)統(tong)還(huan)(huan)可(ke)對污染公害(hai)提(ti)供訴訟的(de)證據(ju)。某些間歇生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)過程(cheng)(例如某些化(hua)肥(fei)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)、食(shi)品加工過程(cheng))采用(yong)pH計(ji)后(hou)可(ke)變為連續生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)方(fang)式。在(zai)現代(dai)工業中(zhong)(zhong)采用(yong)pH計(ji)比(bi)其他類(lei)型(xing)的(de)連續分析(xi)儀表的(de)總和(he)還(huan)(huan)多。幾乎凡(fan)需(xu)用(yong)水的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)部門都需(xu)要采用(yong)pH計(ji)。其應(ying)用(yong)范圍從工業用(yong)水和(he)廢物處(chu)理到采礦中(zhong)(zhong)的(de)浮選(xuan)過程(cheng),包括紙(zhi)漿和(he)造紙(zhi)、金屬加工、化(hua)工、石油、合(he)成橡膠(jiao)生(sheng)(sheng)(sheng)產(chan)、發電(dian)廠、制藥、食(shi)品加工等廣泛領域。