什么是(shi)(shi)pH?pH是(shi)(shi)拉丁文“Pondushydrogenii”一詞(ci)的縮寫(Pondus=壓強、壓力hydrogenium=氫),用(yong)來(lai)量(liang)度物質(zhi)中(zhong)氫離子(zi)的活性(xing)。這一活性(xing)直(zhi)接關系到(dao)水(shui)溶(rong)液(ye)的酸性(xing)、中(zhong)性(xing)和堿性(xing)。水(shui)在(zai)(zai)化(hua)學上(shang)是(shi)(shi)中(zhong)性(xing)的,但不(bu)是(shi)(shi)沒(mei)有離子(zi),即使化(hua)學純(chun)水(shui)也有微(wei)量(liang)被離解:嚴格地講,在(zai)(zai)與(yu)水(shui)分(fen)子(zi)水(shui)合作用(yong)以前,氫核(he)不(bu)是(shi)(shi)以自由態存在(zai)(zai)。
H2O+H2O=H3O+OHˉ,由于水合氫離子(H3O+)的(de)濃(nong)度是與氫離子(H+)濃(nong)度等同看待,上式可以簡化成下述常用的(de)形式:
H2O=H++OHˉ此處正的氫(qing)離子(zi),人們在化學中表(biao)示為“H+離子(zi)”或“氫(qing)核(he)”。水(shui)合(he)氫(qing)核(he)表(biao)示為“水(shui)合(he)氫(qing)離子(zi)”。負的氫(qing)氧(yang)根離子(zi)稱為“氫(qing)氧(yang)化物離子(zi)”。
利用(yong)質量(liang)作用(yong)定律(lv),對于純水的離(li)解可以找(zhao)到一平衡常數(shu)加以表示:
K=H3O+×OH-————H2O
由(you)于水(shui)只有(you)極(ji)少量被離解,因此水(shui)的(de)質(zhi)量摩(mo)爾濃度實際為一常(chang)數(shu)(shu),并且有(you)平衡常(chang)數(shu)(shu)K可求出(chu)水(shui)的(de)離子積KW。
KW=K×H2OKW=H3O+·OH-=10-7·10-7=10-14mol/l(25℃)也就是說對于一升純水在25℃時存在10-7摩爾H3O+離子和10-7摩爾OHˉ離子。
在(zai)中性溶液中,氫離子(zi)(zi)H+和(he)氫氧(yang)根離子(zi)(zi)OHˉ的(de)濃度都(dou)是10-7mol/l。如:
假如(ru)有過量(liang)的(de)氫離(li)子(zi)H+,則溶(rong)液呈(cheng)酸性。酸是能(neng)使水(shui)溶(rong)液中的(de)氫離(li)子(zi)H+游離(li)的(de)物質。同樣,如(ru)果使OHˉ離(li)子(zi)游離(li),那么溶(rong)液就(jiu)是堿(jian)性的(de)。所以,給出H+值(zhi)(zhi)(zhi)就(jiu)足(zu)以表(biao)示溶(rong)液的(de)特性,呈(cheng)酸性還是堿(jian)性,為了免于(yu)用(yong)此(ci)分子(zi)濃度負(fu)冪指數(shu)進行運(yun)算,生物學家(jia)澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此(ci)不便使用(yong)的(de)數(shu)值(zhi)(zhi)(zhi)用(yong)對(dui)數(shu)代替,并定義(yi)為“pH值(zhi)(zhi)(zhi)”。數(shu)學上定義(yi)pH值(zhi)(zhi)(zhi)為氫離(li)子(zi)濃度的(de)常用(yong)對(dui)數(shu)負(fu)值(zhi)(zhi)(zhi)。即pH=-log[H+]。
因此,pH值是(shi)離子(zi)濃度以10為底的(de)對數(shu)的(de)負數(shu):
改(gai)變50m的(de)水的(de)pH值,從pH2到pH3需(xu)要500L漂白(bai)劑。然而(er),從pH6到pH7只(zhi)需(xu)要50L的(de)漂白(bai)劑。
測量pH值的方法(fa)(fa)(fa)很多,主(zhu)要有(you)化學分析法(fa)(fa)(fa)、試紙法(fa)(fa)(fa)、電(dian)位法(fa)(fa)(fa)。現主(zhu)要介紹(shao)電(dian)位法(fa)(fa)(fa)測得pH值。
電(dian)(dian)(dian)位分析法所(suo)用(yong)的電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)被稱(cheng)為原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)。原(yuan)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)是一(yi)個(ge)系統,它的作用(yong)是使化學(xue)反應能(neng)量(liang)(liang)轉(zhuan)成(cheng)為電(dian)(dian)(dian)能(neng)。此電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的電(dian)(dian)(dian)壓被稱(cheng)為電(dian)(dian)(dian)動勢(EMF)。此電(dian)(dian)(dian)動勢(EMF)由二(er)個(ge)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)構成(cheng),其中(zhong)一(yi)個(ge)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)稱(cheng)作指(zhi)示電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji),它的電(dian)(dian)(dian)位與特定的離子活(huo)度(du)有關,如H+;另一(yi)個(ge)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)為參比(bi)半(ban)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi),通(tong)常稱(cheng)作參比(bi)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji),它一(yi)般是測量(liang)(liang)溶液相(xiang)通(tong),并(bing)且(qie)與測量(liang)(liang)儀表相(xiang)連。
例如,一支電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極由(you)一根插在含有銀(yin)離(li)子(zi)的(de)(de)鹽溶(rong)液(ye)中(zhong)的(de)(de)一根銀(yin)導線(xian)制成,在導線(xian)和(he)溶(rong)液(ye)的(de)(de)界(jie)面處,由(you)于金屬(shu)和(he)鹽溶(rong)液(ye)二種物相中(zhong)銀(yin)離(li)子(zi)的(de)(de)不(bu)同活度(du),形(xing)成離(li)子(zi)的(de)(de)充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)過(guo)程,并形(xing)成一定的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位差(cha)。失去(qu)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子(zi)的(de)(de)銀(yin)離(li)子(zi)進(jin)溶(rong)液(ye)。當沒有施加(jia)外電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)進(jin)行反充電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian),也就(jiu)是說沒有電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)話,這一過(guo)程最(zui)終會達到(dao)一個平衡。在這種平衡狀態下(xia)存在的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)壓被(bei)(bei)稱(cheng)為半電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)池電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位或電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位。這種(如上所述)由(you)金屬(shu)和(he)含有此金屬(shu)離(li)子(zi)的(de)(de)溶(rong)液(ye)組成的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極被(bei)(bei)稱(cheng)為第一類電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極。
此電(dian)(dian)位的測量(liang)是相對一(yi)個電(dian)(dian)位與(yu)鹽(yan)溶(rong)液的成(cheng)分無關的參比(bi)電(dian)(dian)極進行(xing)的。這種具(ju)有(you)(you)獨立電(dian)(dian)位的參比(bi)電(dian)(dian)極也被稱為第(di)二電(dian)(dian)極。對于此類電(dian)(dian)極,金屬導(dao)線都是覆(fu)蓋一(yi)層(ceng)此種金屬的微(wei)溶(rong)性鹽(yan)(如:Ag/Agcl),并且(qie)插入含有(you)(you)此種金屬鹽(yan)陰離子的電(dian)(dian)解質溶(rong)液中。此時半電(dian)(dian)池電(dian)(dian)位或電(dian)(dian)極電(dian)(dian)位的大小取決于此種陰離子的活度。
此二種電極之間的電壓遵循能斯特(NERNST)公式:式中:E—電位(wei)E0—電(dian)極(ji)的標(biao)準(zhun)電(dian)壓(ya)
R—氣(qi)體常數(8.31439焦耳/摩爾(er)和℃)
T—開氏絕對溫度(例(li):20℃相當于(273.15+20)293.15開爾文)
F—法拉第(di)常數(96493庫化(hua)/當(dang)量)
n—被測離(li)子的化合(he)價(銀=1,氫(qing)=1)
ln(aMe)—離子活度aMe的對數標準(zhun)氫電(dian)極是所(suo)有(you)電(dian)位測量的(de)(de)參比點(dian)。標準(zhun)氫電(dian)極是一根(gen)鉑(bo)絲(si),用(yong)電(dian)解的(de)(de)方法鍍(涂覆(fu))上氯(lv)化鉑(bo),并且在四周充入(ru)氫氣(固定(ding)壓力(li)為1013hpa)構成的(de)(de)。
將此(ci)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)浸入在25℃時H3O+離子(zi)含量為1mol/l溶液中(zhong)便形成電(dian)(dian)化學(xue)中(zhong)所有電(dian)(dian)位測量所參(can)照的半電(dian)(dian)池電(dian)(dian)位或電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)位。其中(zhong)氫電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)作為參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)在實踐中(zhong)很(hen)難(nan)實現,于是(shi)使(shi)用第二類電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)做(zuo)為參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。其中(zhong)最(zui)常用的便是(shi)銀(yin)(yin)/氯化銀(yin)(yin)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)。該電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)通過溶解的AgCl對于氯離子(zi)濃度的變化起反(fan)應。
此參比(bi)電(dian)(dian)極(ji)(ji)的電(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)位通(tong)過(guo)飽和的kcl貯(zhu)池(如:3mol/lkcl)來(lai)實現恒定(ding)。液(ye)體或凝膠形式(shi)的電(dian)(dian)解(jie)質溶液(ye)通(tong)過(guo)隔膜與被測溶液(ye)相連通(tong)。
利用(yong)上(shang)述的電(dian)極(ji)(ji)組合—銀(yin)電(dian)極(ji)(ji)和Ag/AgCl參比電(dian)極(ji)(ji)可以(yi)測量膠片沖洗(xi)液中的銀(yin)離子含量。也可以(yi)將銀(yin)電(dian)極(ji)(ji)換成鉑或金電(dian)極(ji)(ji)進行氧(yang)化還(huan)原電(dian)位的測量。例如:某(mou)種金屬離子的氧(yang)化階段(duan)。
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(di)二電(dian)極(ji),導出。pH復合電(dian)極(ji)和pH固態電(dian)極(ji),
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F為常數(shu),n為化合價,每種離(li)(li)子都有其固定的值(zhi)。對(dui)于氫離(li)(li)子來講(jiang)n=1。溫度“T”做為變量,在能斯(si)特公式(shi)中起很(hen)大作(zuo)用。隨(sui)著溫度的上升(sheng),電(dian)位值(zhi)將隨(sui)之增大。
對于每(mei)1℃的溫度變(bian)(bian)大,將引(yin)起電位(wei)0.2mv/perpH變(bian)(bian)化。用pH值(zhi)來表示則每(mei)1℃第1pH變(bian)(bian)化0.0033pH值(zhi)。
這也就(jiu)是(shi)說:對(dui)(dui)于(yu)20~30℃之間(jian)和7pH左右的(de)測量不需要對(dui)(dui)溫(wen)度變化(hua)進行補(bu)償(chang);而對(dui)(dui)于(yu)溫(wen)度>30℃或(huo)(huo)<20℃和pH值>8或(huo)(huo)6的(de)應用場合(he)則(ze)必須(xu)對(dui)(dui)溫(wen)度變化(hua)進行補(bu)償(chang)。
工業(ye)pH計(ji),是一種常用的(de)工業(ye)儀器設備,主要用來(lai)精密測(ce)量液體(ti)介質的(de)酸堿度值。以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的(de)考慮。
人們根據生產(chan)與生活的需要,科(ke)學地(di)研(yan)究生產(chan)了許多型號的酸度計:
可分0.2級、0.1級、0.01級或更高(gao)精度。
分為筆式(迷你型)、便攜式、臺式還有(you)在線連(lian)續監控測(ce)量的在線式。
筆式(shi)(迷你型)與便攜式(shi)pH酸(suan)堿度計一般(ban)是檢測人員帶到現場(chang)檢測使用。
選(xuan)擇pH酸(suan)堿度計的精度級別是根(gen)據(ju)用戶測量所(suo)需(xu)的精度決定,而(er)后根(gen)據(ju)用戶方(fang)便(bian)使用而(er)選(xuan)擇各式形狀的pH計。
按(an)便攜性分的,分為:便攜式(shi)pH計,臺式(shi)pH計和筆式(shi)pH計。
按用途分為:實(shi)驗室用pH計,工業在線(xian)pH計等。
按(an)先進程(cheng)度分為經濟型(xing)pH計(ji)(ji),智能型(xing)pH計(ji)(ji),精(jing)密型(xing)pH計(ji)(ji)或(huo)分為指針式pH計(ji)(ji),數(shu)顯式pH計(ji)(ji)。
筆(bi)式pH計,一(yi)般制成單一(yi)量程,測量范(fan)圍(wei)狹窄,為(wei)專用(yong)簡便儀(yi)器。
便攜式和(he)臺式pH計測(ce)量范圍較(jiao)廣(guang),常用儀器,不同點(dian)是便攜式采用直流供電,可(ke)攜帶到(dao)現場。實驗室(shi)pH計測(ce)量范圍廣(guang)、功能多、測(ce)量精度高。
工(gong)(gong)業用pH計的特點是(shi)要求穩定性(xing)好、工(gong)(gong)作可靠(kao),有一定的測量精度(du)、環境適應能力強、抗干擾(rao)能力強,具(ju)有模擬里量輸出、數字通訊(xun)、上下限報(bao)警(jing)和(he)控制(zhi)功(gong)能等。
酸度(du)(du)(du)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)級別和(he)儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)準確(que)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)兩個概念,儀(yi)器(qi)(qi)級別與其(qi)準確(que)度(du)(du)(du)并不(bu)(bu)完全(quan)(quan)一致(zhi)。酸度(du)(du)(du)計(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)級別是(shi)(shi)按其(qi)指(zhi)示器(qi)(qi)(簡稱電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)計(ji)(ji))的(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)度(du)(du)(du)值(zhi)(分(fen)辨(bian)率或(huo)最小顯示值(zhi))表示的(de)(de)(de)(de)(de),例如:分(fen)度(du)(du)(du)為(wei)(wei)0.1pH的(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)稱為(wei)(wei)0.1級儀(yi)器(qi)(qi);最小顯示值(zhi)為(wei)(wei)0.001pH的(de)(de)(de)(de)(de)儀(yi)器(qi)(qi)稱為(wei)(wei)0.001級儀(yi)器(qi)(qi),等(deng)等(deng)。而儀(yi)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)準確(que)度(du)(du)(du)是(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)計(ji)(ji)與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)配套測試標準溶液的(de)(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)誤(wu)差(cha),它不(bu)(bu)僅與電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)計(ji)(ji)有(you)關,而且與玻璃電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)和(he)參比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)更有(you)關。從實際使用要(yao)求出發,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)計(ji)(ji)的(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)話,依當前的(de)(de)(de)(de)(de)科技(ji)水平,完全(quan)(quan)可以制作(zuo)出更精(jing)密的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)計(ji)(ji)。但(dan)是(shi)(shi),由于結構和(he)制造等(deng)方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)原(yuan)因,常用電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)性能(neng)還不(bu)(bu)能(neng)達(da)到完全(quan)(quan)理想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)程(cheng)度(du)(du)(du)。
玻璃電(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)重復(fu)性(xing)(xing)誤(wu)差和參比電(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)溶液接(jie)界(jie)電(dian)(dian)(dian)勢穩定(ding)性(xing)(xing)都不優于0.01pH。因此(ci),電(dian)(dian)(dian)計的(de)分辨率再高(gao),儀(yi)器(qi)測(ce)試準確度都難優于0.01pH。但是,選擇(ze)高(gao)分辨率的(de)儀(yi)器(qi)可以(yi)最大限度地克服或(huo)消(xiao)除電(dian)(dian)(dian)計對測(ce)試誤(wu)差的(de)影響。由于要使(shi)電(dian)(dian)(dian)計達(da)到(dao)滿意的(de)精度已不成問題,所以(yi)都在儀(yi)器(qi)的(de)智能化,人性(xing)(xing)化,可靠(kao)性(xing)(xing),操作(zuo)簡便以(yi)及性(xing)(xing)價比等方面不斷創(chuang)新和提高(gao)。酸度計的(de)級別與其測(ce)試準確度的(de)關系在酸度計國家(jia)計量檢定(ding)規程(JJG119-84)中規定(ding)如(ru)下:
PH酸度計(ji)儀(yi)器的級(ji)別0.2級(ji)、0.1級(ji)、0.02級(ji)、0.01級(ji)、0.001級(ji);
分度值(zhi)或最小顯示值(zhi)(pH)0.2、0.1、0.02、0.01、0.001;
電計示(shi)值誤差(cha)(pH)±0.1、±0.05、±0.01、±0.01、±0.002;
配套(tao)測試示值(zhi)總誤差(pH)±0.2、±0.1、±0.02、±0.02、±0.01。
注(zhu):配套(tao)測試(shi)時(shi)的測試(shi)范圍應控(kong)制在(zai)pH3~pH10內(nei)。從(cong)上表可(ke)以看(kan)出,對于0.01級(ji)以下的酸度(du)計(ji),示(shi)值總誤差數(shu)值等于其級(ji)別,對于0.01級(ji)的酸度(du)計(ji),示(shi)值總誤差為0.02pH,對于0.001級(ji)酸度(du)計(ji),其示(shi)值總誤差也(ye)只能(neng)達到±0.01pH,而(er)且此時(shi)需要使用一(yi)(yi)(yi)級(ji)pH標(biao)準(zhun)物質(zhi)才能(neng)得到保證。(注(zhu)意:pH國家(jia)標(biao)準(zhun)物質(zhi)分一(yi)(yi)(yi)級(ji)和二(er)級(ji)兩種,一(yi)(yi)(yi)般(ban)酸度(du)計(ji)常(chang)用的是二(er)級(ji)pH標(biao)準(zhun)物質(zhi)。)
隨著科學研究的(de)(de)發展和生產技術的(de)(de)進(jin)步水分(fen)的(de)(de)定量分(fen)析(xi)已被(bei)列為各(ge)類物(wu)質理(li)化分(fen)析(xi)的(de)(de)基本項(xiang)目之一(yi),作為各(ge)類物(wu)質的(de)(de)一(yi)項(xiang)重要的(de)(de)質量指(zhi)標。
根據(ju)不同形(xing)式試樣中的(de)不同水分(fen)(fen)含(han)量提出了測定(ding)水分(fen)(fen)的(de)不同要求(qiu)。水分(fen)(fen)測定(ding)可以是工(gong)業(ye)生產(chan)的(de)控制分(fen)(fen)析,也可是工(gong)農業(ye)產(chan)品(pin)的(de)質量簽(qian)定(ding);可以從成噸計(ji)的(de)產(chan)品(pin)中測定(ding)含(han)水量等等。
在進行操作(zuo)前,應(ying)首先檢查電(dian)極的完好性。甘(gan)汞電(dian)極。由(you)于復合電(dian)極使用比較(jiao)廣泛,以下主要討論復合電(dian)極。
實(shi)驗室(shi)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)復(fu)合電(dian)極(ji)主要有全封(feng)閉型(xing)和非封(feng)閉型(xing)兩種,全封(feng)閉型(xing)比較少,主要是(shi)(shi)(shi)以國外企業生產為主。復(fu)合電(dian)極(ji)使用(yong)(yong)前(qian)首先檢(jian)查(cha)玻璃(li)球(qiu)泡是(shi)(shi)(shi)否(fou)有裂痕(hen)、破(po)碎,如果(guo)沒有,用(yong)(yong)pH緩沖(chong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)行(xing)兩點(dian)標定(ding)時,定(ding)位與斜率按鈕均可(ke)調(diao)節(jie)(jie)到(dao)對應(ying)的(de)(de)(de)(de)pH值時,一般認為可(ke)以使用(yong)(yong),否(fou)則可(ke)按使用(yong)(yong)說(shuo)明書(shu)進(jin)行(xing)電(dian)極(ji)活化(hua)(hua)處理。活化(hua)(hua)方法是(shi)(shi)(shi)在4%氟化(hua)(hua)氫溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中浸(jin)3~5s左右,取出用(yong)(yong)蒸餾水進(jin)行(xing)沖(chong)洗,然后(hou)(hou)在0.1mol/L的(de)(de)(de)(de)鹽(yan)酸(suan)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中浸(jin)泡數小時后(hou)(hou),用(yong)(yong)蒸餾水沖(chong)洗干凈(jing),再進(jin)行(xing)標定(ding),即(ji)用(yong)(yong)pH值為6.86(25℃)的(de)(de)(de)(de)緩沖(chong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)行(xing)定(ding)位,調(diao)節(jie)(jie)好后(hou)(hou)任意選擇另一種pH緩沖(chong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)進(jin)行(xing)斜率調(diao)節(jie)(jie),如無法調(diao)節(jie)(jie)到(dao),則需(xu)更換電(dian)極(ji)。非封(feng)閉型(xing)復(fu)合電(dian)極(ji),里面要加外參比溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)即(ji)3mol/L氯化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye),所以必須檢(jian)查(cha)電(dian)極(ji)里的(de)(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)是(shi)(shi)(shi)否(fou)在1/3以上,如果(guo)不到(dao),需(xu)添(tian)加3mol/L氯化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)。如果(guo)氯化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)超出小孔(kong)位置,則把(ba)多余的(de)(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)甩掉,使溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)位于(yu)小孔(kong)下面,并檢(jian)查(cha)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)(ye)中是(shi)(shi)(shi)否(fou)有氣(qi)泡,如有氣(qi)泡要輕(qing)彈電(dian)極(ji),把(ba)氣(qi)泡完全趕(gan)出。
在(zai)(zai)使(shi)用(yong)過程中(zhong)(zhong)應把電(dian)(dian)極(ji)上面(mian)的(de)橡皮剝(bo)下,使(shi)小孔露在(zai)(zai)外面(mian),否(fou)則在(zai)(zai)進行分析(xi)時,會產生負壓,導(dao)致(zhi)氯化(hua)鉀溶(rong)液(ye)不能順利通(tong)過玻璃(li)球(qiu)泡(pao)與被測(ce)溶(rong)液(ye)進行離(li)子交換(huan),會使(shi)測(ce)量(liang)數(shu)據不準(zhun)確(que)。測(ce)量(liang)完成(cheng)后(hou)應把橡皮復(fu)原,封住(zhu)小孔。電(dian)(dian)極(ji)經蒸餾水清(qing)洗后(hou),應浸(jin)(jin)泡(pao)在(zai)(zai)3mol/L氯化(hua)鉀溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong),以保持(chi)電(dian)(dian)極(ji)球(qiu)泡(pao)的(de)濕潤,如果電(dian)(dian)極(ji)使(shi)用(yong)前(qian)發(fa)現(xian)保護液(ye)已流失,則應在(zai)(zai)3mol/L氯化(hua)鉀溶(rong)液(ye)中(zhong)(zhong)浸(jin)(jin)泡(pao)數(shu)小時,以使(shi)電(dian)(dian)極(ji)達到最好的(de)測(ce)量(liang)狀態。在(zai)(zai)實(shi)際(ji)使(shi)用(yong)時,發(fa)現(xian)有的(de)分析(xi)人員把復(fu)合(he)電(dian)(dian)極(ji)當作玻璃(li)電(dian)(dian)極(ji)來(lai)處理(li),放在(zai)(zai)蒸餾水中(zhong)(zhong)長(chang)時間(jian)(jian)浸(jin)(jin)泡(pao),這是不正確(que)的(de),這會使(shi)復(fu)合(he)電(dian)(dian)極(ji)內的(de)氯化(hua)鉀溶(rong)液(ye)濃度大大降低,導(dao)致(zhi)在(zai)(zai)測(ce)量(liang)時電(dian)(dian)極(ji)反應不靈敏(min),最終導(dao)致(zhi)測(ce)量(liang)數(shu)據不準(zhun)確(que),因此不應把復(fu)合(he)電(dian)(dian)極(ji)長(chang)時間(jian)(jian)浸(jin)(jin)泡(pao)在(zai)(zai)蒸餾水中(zhong)(zhong)。
1、玻璃(li)電極插座應保持(chi)干(gan)燥、清潔(jie),嚴(yan)禁接(jie)觸(chu)酸(suan)霧、鹽霧等有(you)害氣體,嚴(yan)禁沾上(shang)水(shui)溶液(ye),保證儀器(qi)的高(gao)輸入(ru)阻抗。
2、不進行測量時,應將輸入短(duan)路,以免(mian)損壞儀器。
3、新(xin)電(dian)極(ji)或(huo)久置不(bu)用的(de)電(dian)極(ji)在(zai)使用前,必(bi)須(xu)在(zai)蒸餾水中(zhong)浸泡數小時(shi)。使電(dian)極(ji)不(bu)對稱電(dian)位降低達到穩定,降低電(dian)極(ji)內阻。
4、測量時,電極球泡應全(quan)部浸(jin)入被測溶液中。
5、使用(yong)時,應使內(nei)參(can)比電極(ji)浸在內(nei)參(can)比溶液(ye)中,不要讓(rang)內(nei)參(can)比溶液(ye)倒(dao)向電極(ji)帽一端,使內(nei)參(can)比懸空。
6、使(shi)用時(shi),應拔去參比(bi)電(dian)極電(dian)解(jie)液加液口的橡皮(pi)塞,以使(shi)參比(bi)電(dian)解(jie)液(鹽橋)借重力作用維持一(yi)定流速滲透并與(yu)被(bei)測溶(rong)液相通。否則,會造成讀數漂移。
7、氯(lv)化(hua)鉀溶液中應(ying)該沒有(you)氣泡(pao),以免使測(ce)量回路(lu)斷開。
8、應該經常添加氯化鉀鹽橋溶液(ye),保持(chi)液(ye)面高(gao)于銀/氯化銀絲。
pH測量(liang)一定要標定校準嗎?
pH測(ce)(ce)量(liang)通常有比(bi)色(se)(se)法(pH試紙或比(bi)色(se)(se)皿(min))和(he)電極法二種。比(bi)色(se)(se)法當(dang)然不要標定,而電極法就一(yi)定要標定,因(yin)為電極法pH測(ce)(ce)量(liang)就是將未(wei)知溶(rong)(rong)液與已(yi)知pHs值的(de)標準溶(rong)(rong)液在測(ce)(ce)量(liang)電池中作用比(bi)較測(ce)(ce)定,這是電極法pH測(ce)(ce)量(liang)的(de)“操作定義”所(suo)決定的(de)。
pH計(ji)因(yin)(yin)電計(ji)設計(ji)的不同而類型(xing)很多,其(qi)(qi)操(cao)(cao)作(zuo)步驟各有不同,因(yin)(yin)而pH計(ji)的操(cao)(cao)作(zuo)應嚴格(ge)按照其(qi)(qi)使用(yong)(yong)說(shuo)明書正確進行(xing)。在(zai)具體操(cao)(cao)作(zuo)中(zhong),校準(zhun)是(shi)(shi)pH計(ji)使用(yong)(yong)操(cao)(cao)作(zuo)中(zhong)的一(yi)重要步驟。表1的數據是(shi)(shi)精度為0.01級、經過計(ji)量檢定合(he)格(ge)的pH計(ji)在(zai)未校準(zhun)時與校準(zhun)后(hou)的測量值,從(cong)中(zhong)可以看出校準(zhun)的重要性。
盡管pH計(ji)(ji)種(zhong)(zhong)(zhong)類很多,但其(qi)校準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)方法均采用(yong)兩(liang)點校準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)法,即(ji)選(xuan)擇兩(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye):一種(zhong)(zhong)(zhong)是pH7標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye),第二種(zhong)(zhong)(zhong)是pH9標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)或pH4標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)。先用(yong)pH7標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)對電(dian)計(ji)(ji)進行定位(wei)(wei),再根據待測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)酸堿性選(xuan)擇第二種(zhong)(zhong)(zhong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)。如果(guo)待測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)呈(cheng)酸性,則(ze)(ze)選(xuan)用(yong)pH4標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye);如果(guo)待測(ce)溶(rong)液(ye)(ye)呈(cheng)堿性,則(ze)(ze)選(xuan)用(yong)pH9標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)。若是手(shou)動(dong)調節(jie)的(de)(de)pH計(ji)(ji),應在(zai)兩(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)之間反復操(cao)作幾次,直至不需再調節(jie)其(qi)零點和定位(wei)(wei)(斜率)旋鈕,pH計(ji)(ji)即(ji)可(ke)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)確顯示兩(liang)種(zhong)(zhong)(zhong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)pH值(zhi)(zhi)。則(ze)(ze)校準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)過程結束(shu)。此后(hou),在(zai)測(ce)量過程中零點和定位(wei)(wei)旋鈕就(jiu)不應再動(dong)。若是智能(neng)式pH計(ji)(ji),則(ze)(ze)不需反復調節(jie),因為其(qi)內部已貯(zhu)存幾種(zhong)(zhong)(zhong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)的(de)(de)pH值(zhi)(zhi)可(ke)供(gong)選(xuan)擇、而(er)且可(ke)以自(zi)動(dong)識別并自(zi)動(dong)校準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)。但要注(zhu)意標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)選(xuan)擇及(ji)其(qi)配制的(de)(de)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)確性。智能(neng)式0.01級pH計(ji)(ji)一般內存有三(san)至五種(zhong)(zhong)(zhong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)(zhun)緩(huan)(huan)沖(chong)(chong)(chong)(chong)液(ye)(ye)pH值(zhi)(zhi),如科立龍公(gong)司(si)的(de)(de)KL-016型pH計(ji)(ji)等。
其次(ci),在校準(zhun)前(qian)應特別(bie)注意待(dai)測溶液的溫度(du)(du)。以便正確選擇(ze)標(biao)準(zhun)緩沖液,并調(diao)節(jie)電計面板(ban)上的溫度(du)(du)補償旋鈕,使其與待(dai)測溶液的溫度(du)(du)一致(zhi)。不同的溫度(du)(du)下,標(biao)準(zhun)緩沖溶液的pH值是不一樣的。
校準工作結束后,對使用頻繁的pH計一般在48小(xiao)時內儀器不需再次(ci)定標。如(ru)遇(yu)到下列情(qing)況(kuang)之一,儀器則(ze)需要重新標定:
⑴溶液溫度與定標溫度有較大的差異(yi)時.
⑵電(dian)極在空氣中暴露過久,如半小時(shi)以上(shang)時(shi).
⑶定位或斜率調節器(qi)被(bei)誤動;
⑷測量過(guo)酸(pH<2)或(huo)過(guo)堿(pH>12)的溶液后(hou);
⑸換過電極后;
⑹當(dang)所測溶(rong)液的pH值不在兩點定標時(shi)所選溶(rong)液的中間,且距7pH又較遠時(shi)。
1、計量時應按(an)說明書(shu)規定(ding)的時間周期對儀器進行(xing)校準。
2、校(xiao)準時(shi)應(ying)注意:
標準緩沖溶液溫(wen)度盡量與被(bei)測溶液溫(wen)度接近。
定(ding)位標(biao)準緩(huan)(huan)沖溶液(ye)(ye)應盡量接近被測溶液(ye)(ye)的(de)pH值(zhi)。或兩點(dian)標(biao)定(ding)時,應盡量使被測溶液(ye)(ye)的(de)pH值(zhi)在(zai)兩個標(biao)準緩(huan)(huan)沖溶液(ye)(ye)的(de)區間內。
校準后,應將浸(jin)入標準緩(huan)沖溶液(ye)的電極用水特別沖洗,因(yin)為緩(huan)沖溶液(ye)的緩(huan)沖作用,帶(dai)入被測(ce)溶液(ye)后,造(zao)成測(ce)量誤差。
3、記錄被測(ce)(ce)溶(rong)液(ye)的pH值(zhi)時(shi)應同時(shi)記錄被測(ce)(ce)溶(rong)液(ye)的溫度值(zhi),因為離開溫度值(zhi),pH值(zhi)幾乎毫無意義。盡管大多數pH計都(dou)具有溫度補償(chang)功(gong)能(neng),但僅(jin)(jin)僅(jin)(jin)是(shi)補償(chang)電極的響應而已,也就是(shi)說(shuo)只是(shi)半補償(chang),而沒(mei)有同時(shi)對被測(ce)(ce)溶(rong)液(ye)進(jin)行溫度補償(chang),即,全補償(chang)。
如何避免被測(ce)溶液與鹽(yan)橋(qiao)成(cheng)分反應?
如(ru)果(guo)被測溶(rong)(rong)液含有可溶(rong)(rong)性銀鹽(yan)、一價汞鹽(yan)或鉈鹽(yan)時,鹽(yan)橋(qiao)內不能利用(yong)氯化鉀溶(rong)(rong)液,而應該用(yong)飽(bao)和硝(xiao)酸(suan)鉀或硝(xiao)酸(suan)銨溶(rong)(rong)液方能獲(huo)得滿(man)意的(de)測量結(jie)果(guo)。對非水溶(rong)(rong)液則應用(yong)碘化鈉的(de)甲醇溶(rong)(rong)液和硫氰化鉀的(de)乙(yi)醇溶(rong)(rong)液為(wei)中(zhong)間溶(rong)(rong)液。
總之,不能使鹽橋(qiao)溶液中的成分與被測溶液發生(sheng)沉(chen)淀(dian)、氧化還原反應(ying)等現象,不然(ran)會干擾電動勢測定。
如雙液接(jie)參(can)比電極在(zai)測Cl濃度(du)中的(de)應用。
關于pH計的(de)常(chang)見(jian)信號(hao)(hao)顯示(shi)儀(yi)表(biao)(biao)(biao)(biao)ProtEXRT6820......模擬信號(hao)(hao)輸(shu)入型(xing)/積算(suan)(suan)(suan)型(xing)顯示(shi)儀(yi)表(biao)(biao)(biao)(biao)輸(shu)入信號(hao)(hao)4~20mA,Loop-Power回(hui)(hui)(hui)路(lu)(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)壓降幅2.8V,(帶背(bei)光(guang)(guang)時(shi)5.8V)支持線性的(de)、平方根的(de)或(huo)(huo)可(ke)編程的(de)數學運算(suan)(suan)(suan)Loop-Power回(hui)(hui)(hui)路(lu)(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)或(huo)(huo)DC供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)背(bei)光(guang)(guang)可(ke)選ProtEXRT6830.....脈沖信號(hao)(hao)輸(shu)入型(xing)/積算(suan)(suan)(suan)型(xing)顯示(shi)儀(yi)表(biao)(biao)(biao)(biao)電(dian)(dian)(dian)池供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian),DC供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian),或(huo)(huo)輸(shu)出回(hui)(hui)(hui)路(lu)(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)電(dian)(dian)(dian)池供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian),DC供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian),或(huo)(huo)輸(shu)出回(hui)(hui)(hui)路(lu)(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)背(bei)光(guang)(guang)可(ke)選ProtEX_LitePD663防爆型(xing)回(hui)(hui)(hui)路(lu)(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)過程顯示(shi)儀(yi)表(biao)(biao)(biao)(biao)輸(shu)入信號(hao)(hao)4~20mA電(dian)(dian)(dian)壓降幅1.7V,(帶背(bei)光(guang)(guang)時(shi)4.9V)3-1/2+LCDS數字,0.6”高回(hui)(hui)(hui)路(lu)(lu)供(gong)(gong)(gong)電(dian)(dian)(dian)背(bei)光(guang)(guang)可(ke)選快捷的(de)四鍵編程問題
pH計廣泛用于凈水、自來水、生(sheng)活用水及各(ge)種液體的酸(suan)堿度測(ce)試。pH值在7.0為(wei)中(zhong)性(xing)(xing),7.0以(yi)下為(wei)酸(suan)性(xing)(xing),7.0以(yi)上為(wei)堿性(xing)(xing)。
1、pH玻璃電極的貯存
短期:貯存在(zai)pH=4的緩沖溶液中;
長期:貯(zhu)存(cun)在pH=7的緩沖(chong)溶液(ye)中。
2、pH玻璃電極的清洗
玻璃電(dian)極球泡受污染(ran)可(ke)能使電(dian)極響應時間加長(chang)。可(ke)用CCl4或皂液揩(kai)去污物,然后浸(jin)入蒸餾水(shui)一(yi)晝夜后繼(ji)(ji)續使用。污染(ran)嚴重時,可(ke)用5%HF溶液浸(jin)10~20分鐘,立即用水(shui)沖(chong)洗干凈,然后浸(jin)入0.1NHCl溶液一(yi)晝夜后繼(ji)(ji)續使用。
3、玻璃電極老化的處理
玻璃電(dian)(dian)極(ji)的老化與膠層(ceng)結(jie)構漸進(jin)變化有關。舊電(dian)(dian)極(ji)響應遲緩,膜電(dian)(dian)阻高,斜率低。用氫氟酸浸蝕掉(diao)外(wai)層(ceng)膠層(ceng),經常(chang)能改善(shan)電(dian)(dian)極(ji)性能。若能用此法定期清(qing)除(chu)內外(wai)層(ceng)膠層(ceng),則電(dian)(dian)極(ji)的壽(shou)命(ming)幾乎是無限的。
4、參比電極的貯存
銀-氯化(hua)(hua)銀電極(ji)最好的貯存液(ye)(ye)是飽和氯化(hua)(hua)鉀溶(rong)液(ye)(ye),高濃度(du)氯化(hua)(hua)鉀溶(rong)液(ye)(ye)可以防止氯化(hua)(hua)銀在液(ye)(ye)接界(jie)處(chu)沉淀,并維持液(ye)(ye)接界(jie)處(chu)于工作狀態(tai)。此方法也適用于復(fu)合電極(ji)的貯存。
5、參比電極的再生
參(can)比電極發生的(de)問題(ti)絕(jue)大多數(shu)是由液(ye)接界堵(du)塞引起(qi)的(de),可用下列(lie)方(fang)法解決:
(1)浸(jin)泡(pao)液(ye)接(jie)界(jie):用10%飽和氯化鉀溶液(ye)和90%蒸餾水的混合液(ye),加熱(re)至(zhi)60~70℃,將(jiang)電(dian)極浸(jin)入約5cm,浸(jin)泡(pao)20分鐘至(zhi)1小時。此(ci)法(fa)可溶去電(dian)極端(duan)部的結晶。
(2)氨(an)浸(jin)泡(pao):當液接界被氯化(hua)銀堵塞時可用(yong)濃氨(an)水浸(jin)除。具體方法是將電極內(nei)充(chong)洗(xi)凈,液放空后浸(jin)入(ru)(ru)氨(an)水中(zhong)10~20分(fen)鐘(zhong),但不要(yao)讓氨(an)水進入(ru)(ru)電極內(nei)部。取出電極用(yong)蒸餾水洗(xi)凈,重新加入(ru)(ru)內(nei)充(chong)液后繼續使用(yong)。
(3)真空方法:將軟管(guan)套住參比電極液接界,使用(yong)水流吸氣泵,抽(chou)吸部分內充液穿過液接界,除去機械堵塞物。
(4)煮沸液接界:銀(yin)-氯化銀(yin)參比電極(ji)的(de)液接界浸入沸水中(zhong)10~20秒(miao)。注意,下一次煮沸前,應(ying)將電極(ji)冷卻到(dao)室溫。
(5)當以(yi)上方法(fa)(fa)(fa)均無效時,可(ke)采用砂紙研(yan)磨的機械方法(fa)(fa)(fa)去除堵塞(sai)(sai)。此法(fa)(fa)(fa)可(ke)能會使研(yan)磨下的砂粒(li)塞(sai)(sai)入液接界。造成永(yong)久性堵塞(sai)(sai)。
實驗室使(shi)用(yong)的(de)電極(ji)(ji)(ji)都是復合電極(ji)(ji)(ji),其優點(dian)是使(shi)用(yong)方(fang)便,不受氧化性(xing)或還(huan)原(yuan)性(xing)物(wu)質的(de)影(ying)響,且平衡速(su)度較快。使(shi)用(yong)時,將(jiang)電極(ji)(ji)(ji)加液(ye)口上所套的(de)橡膠(jiao)套和(he)下(xia)(xia)端的(de)橡皮(pi)套全取(qu)下(xia)(xia),以保持電極(ji)(ji)(ji)內氯(lv)化鉀溶液(ye)的(de)液(ye)壓差(cha)。下(xia)(xia)面就(jiu)把電極(ji)(ji)(ji)的(de)使(shi)用(yong)與維護簡單(dan)作(zuo)一介紹(shao):
⒈復(fu)合(he)電極(ji)不用(yong)時,可(ke)充分浸(jin)泡(pao)3M氯化鉀溶(rong)液中。切(qie)忌用(yong)洗(xi)滌液或其他吸水性試劑浸(jin)洗(xi)。
⒉使用前,檢查(cha)玻璃電極(ji)前端的球(qiu)泡。正常情(qing)況(kuang)下,電極(ji)應該透明而無(wu)裂紋(wen);球(qiu)泡內要充(chong)滿溶(rong)液,不能有氣泡存在。
⒊測量(liang)(liang)濃度較(jiao)大的溶液時,盡量(liang)(liang)縮短測量(liang)(liang)時間(jian),用后仔細清洗(xi),防止被測液粘附在電極上(shang)而污染電極。
⒋清洗電極后,不要用(yong)濾紙擦拭玻璃膜,而應(ying)用(yong)濾紙吸(xi)干(gan),避免(mian)損壞玻璃薄膜、防止交叉污(wu)染,影(ying)響測量精(jing)度。
⒌測(ce)量(liang)中注(zhu)(zhu)意電極的銀(yin)—氯化銀(yin)內參比電極應浸(jin)入到球泡(pao)內氯化物緩(huan)沖溶液中,避免電計顯(xian)示(shi)部分出現數(shu)字亂跳現象。使用時,注(zhu)(zhu)意將電極輕(qing)(qing)輕(qing)(qing)甩(shuai)幾下。
⒍電(dian)極不能用于強酸、強堿或其(qi)他腐蝕性溶液。
⒎嚴禁在脫水(shui)性(xing)介(jie)質(zhi)如無水(shui)乙醇、重鉻(ge)酸(suan)鉀等中使用。
1、pH玻璃電極的貯存
短(duan)期:貯存在pH=4的緩沖溶液中;
長期:貯存在pH=7的緩沖溶液(ye)中。
2、pH玻璃電極的清洗
pH計的安裝方式有流通(tong)式和浸入(ru)式兩種(zhong)。
污水處(chu)理(li)廠一般選用(yong)(yong)的(de)(de)(de)是浸入式(shi)安裝(zhuang)(zhuang),如該污水處(chu)理(li)廠的(de)(de)(de)pH計安裝(zhuang)(zhuang)在沉砂池的(de)(de)(de)出(chu)口(kou)溢流槽內,此處(chu)的(de)(de)(de)pH值較具有代(dai)表性,且水流平穩(wen),對pH計不會造成大的(de)(de)(de)沖擊。定期的(de)(de)(de)維護有助于(yu)儀(yi)表的(de)(de)(de)準確測(ce)量和延長儀(yi)表的(de)(de)(de)使用(yong)(yong)壽命。應當(dang)注意(yi)傳感(gan)器(qi)和變送器(qi)之間的(de)(de)(de)專(zhuan)用(yong)(yong)電(dian)纜不能受潮(chao),否則電(dian)極的(de)(de)(de)高阻(zu)低壓信號(hao)將(jiang)無法傳送至變送器(qi)。
若(ruo)電極(ji)不測量(liang)時(shi)(shi),應(ying)(ying)將黃(huang)色(se)保護(hu)套管(guan)套上,它能(neng)使電極(ji)處于(yu)濕潤狀態,有利(li)于(yu)延長電極(ji)的使用(yong)壽命(ming)。每隔一個月左右(you),應(ying)(ying)對電極(ji)進行清洗,先用(yong)柔和的水(shui)(shui)流噴洗附著物,再將電極(ji)浸泡于(yu)清洗液(ye)中一段時(shi)(shi)間,而(er)后(hou)用(yong)清水(shui)(shui)洗凈。
傳感器支架(jia)也應清(qing)(qing)洗。每次清(qing)(qing)洗之(zhi)后,要用緩沖劑溶液進行(xing)標(biao)定,生產廠家(jia)一(yi)般(ban)提供兩瓶標(biao)準溶液,一(yi)瓶pH值等于7,用于標(biao)定儀表零點;一(yi)瓶pH值等于4,用于標(biao)定儀表的(de)信號(hao)輸出斜率。
如何選購pH計|酸度(du)儀|酸度(du)計?應(ying)注意五大點。
我們在選(xuan)購酸度儀(yi)時(shi),首先(xian)要考(kao)慮應用場(chang)合(he),選(xuan)擇筆式(shi)pH計,便攜式(shi)酸度儀(yi),臺式(shi)酸度計或是(shi)工業(ye)(ye)(ye)用pH計;其次是(shi)考(kao)慮測量需要的精度,選(xuan)擇合(he)適自己使(shi)用的精度.BpH-200A型pH計廣(guang)泛應用于(yu)工業(ye)(ye)(ye)、電力(li)、農業(ye)(ye)(ye)、醫藥、食品(pin)、科研和環保等領域(yu)。該儀(yi)器(qi)也是(shi)食品(pin)廠(chang)、飲(yin)用水廠(chang)辦QS、HACCP認證中(zhong)的必備(bei)檢驗設(she)備(bei)。
我們在選購酸度計(ji)時(shi)需要(yao)考慮以(yi)下幾(ji)點:
1.根據應(ying)用場合(he)分類可(ke)分為:筆式(shi)pH計、便攜式(shi)pH計、實(shi)驗室pH計和工業pH計等。筆式(shi)pH計主要用于代(dai)替pH試紙的(de)功能,具有精度(du)低、使用方(fang)便的(de)特點。
便攜式pH計(ji)主要(yao)用(yong)于現場和(he)(he)野外測方式,要(yao)求較高的(de)精(jing)度和(he)(he)完善的(de)功能。
實(shi)驗室pH計是一種臺(tai)式高精度分析儀表,要求精度高、功能(neng)全,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(cheng)的(de)(de)連續測量,不僅要有測量顯示功(gong)(gong)能(neng),還要有報警和(he)控制(zhi)功(gong)(gong)能(neng),以及(ji)安裝、清洗、抗干擾等等問題(ti)的(de)(de)考慮。
2.據pH計(ji)儀器精度(du)分類(lei):可分為0.2級(ji)、0.1級(ji)、0.05級(ji)、0.01級(ji),數字(zi)越小,精度(du)越高(gao)。
3.根據元器件類型分類:可(ke)分為(wei)晶體(ti)管(guan)式、集(ji)成電(dian)(dian)路式和單片機微電(dian)(dian)腦式,更(geng)多的是應(ying)用微電(dian)(dian)腦芯(xin)(xin)片,大大減(jian)少了(le)儀器體(ti)積(ji)和單機成本;但芯(xin)(xin)片的開發成本很貴
4根據讀數(shu)指示(shi)分類:可分為指針式(shi)和數(shu)字顯示(shi)式(shi)二種。指針式(shi)pH計已很少使用,但指針式(shi)儀(yi)表能夠(gou)顯示(shi)數(shu)據的連(lian)續變化(hua)過(guo)程(cheng),因此在滴定(ding)分析(xi)中還有使用。
5.看pH計有沒(mei)有附(fu)帶(dai)功(gong)能,比(bi)方說帶(dai)標配RS232接口,還有一個很(hen)重的(de)是溫度補償(chang)是自動
還(huan)是(shi)手動(dong),自(zi)動(dong)溫度(du)補償(chang)的(de)pH計要(yao)比手動(dong)溫度(du)補償(chang)的(de)pH計要(yao)方便些,二(er)者之間的(de)價(jia)格你就明(ming)白了(le)吧。
備注:pH計|酸(suan)度(du)儀|酸(suan)度(du)計這三個(ge)名稱意思(si)都一樣(yang),只(zhi)是各地方或(huo)者(zhe)廠家說法(fa)不一樣(yang)。
1.什么(me)是水(shui)的pH值?它有(you)什么(me)意義?
pH值是(shi)水溶液(ye)最重要的理化參數(shu)之一(yi)。凡涉及水溶液(ye)的自然現象(xiang),化學變化以及生產過程都與pH值有關,因此,在工業、農業、醫學、環保和科研領(ling)域都需要測(ce)量pH值。
水(shui)的pH值(zhi)(zhi)是表示水(shui)中氫離子活度的負對(dui)數值(zhi)(zhi),表示為:
pH=-lgaH+pH值有(you)時也稱氫離子(zi)指數(shu)(shu),由于(yu)氫離子(zi)活(huo)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)值勤往(wang)往(wang)很小(xiao),在應用(yong)很不方(fang)便(bian)(bian),所(suo)以就用(yong)pH值之一概(gai)念來作為(wei)水(shui)溶(rong)液酸(suan)性、堿性的(de)(de)(de)(de)判(pan)斷指示。而(er)且(qie),氫離子(zi)活(huo)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)負對(dui)數(shu)(shu)值能夠(gou)表示出(chu)酸(suan)性、堿性的(de)(de)(de)(de)變(bian)化幅度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)量(liang)級(ji)的(de)(de)(de)(de)大(da)小(xiao),這樣應用(yong)起來就十分(fen)方(fang)便(bian)(bian),并(bing)由此得(de)到:
⑴中性(xing)水溶(rong)液(ye),pH=-gaH+=-lg10-7=7
⑵酸性(xing)水溶液,pH<7,pH值(zhi)越(yue)小,表示(shi)酸性(xing)越(yue)強(qiang);
⑶堿性水(shui)溶液,pH>7,pH值越大,表(biao)示堿性越強(qiang)。
pH測(ce)量(liang)(liang)是一(yi)種相對測(ce)量(liang)(liang),它僅僅指示標(biao)準(zhun)溶(rong)液(ye)與未知溶(rong)液(ye)之間的pH差別,實(shi)際測(ce)量(liang)(liang)時,需(xu)要用標(biao)準(zhun)緩沖(chong)溶(rong)液(ye)定(ding)期進行校準(zhun)。因此,為了達到量(liang)(liang)值(zhi)的一(yi)致(zhi),必須建立(li)pH標(biao)度(du)。pH標(biao)度(du)范圍(wei)定(ding)為0~14pH,pH標(biao)度(du)的量(liang)(liang)值(zhi)由基準(zhun)緩沖(chong)溶(rong)液(ye)的pHs值(zhi)確定(ding)。
因(yin)此,pH標(biao)度(du)(du)的(de)含義(yi)可表(biao)達為:根(gen)據pH定義(yi),在0~14pH范圍(wei)內(nei)選(xuan)擇若干(gan)個pH緩沖(chong)溶液作為pH標(biao)度(du)(du)的(de)固定點,并且采(cai)用當代(dai)技術能達到(dao)的(de)最準確的(de)方法測定它們(men)的(de)pHs值(zhi)。國(guo)際上有二種(zhong)pH標(biao)度(du)(du),即(ji)多種(zhong)基準pH標(biao)度(du)(du)和(he)單(dan)種(zhong)基準pH標(biao)度(du)(du),中國(guo)采(cai)用多種(zhong)基準pHs標(biao)度(du)(du)。
pH緩沖(chong)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)是(shi)一(yi)種能使pH值(zhi)保持(chi)穩定(ding)的(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。如果向這種溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)加入(ru)少量(liang)的(de)酸或(huo)(huo)堿(jian),或(huo)(huo)者在溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)化學反應(ying)產生(sheng)少量(liang)的(de)酸或(huo)(huo)堿(jian),以及將(jiang)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)適當稀(xi)釋,這個溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)pH值(zhi)基本上穩定(ding)不(bu)變(bian),這種能對(dui)抗(kang)少量(liang)酸或(huo)(huo)堿(jian)或(huo)(huo)稀(xi)釋,而使pH值(zhi)不(bu)易發生(sheng)變(bian)化的(de)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)就稱為(wei)pH緩沖(chong)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。
pH標準緩沖溶液具有以下特點:
⑴標準溶液的(de)pH值是已知的(de),并達到(dao)規(gui)定(ding)的(de)準確度。
⑵標準(zhun)溶液的pH值(zhi)有良(liang)好的復現性(xing)和(he)穩定(ding)性(xing),具有較大(da)的緩沖(chong)容(rong)量,較小的稀釋值(zhi)和(he)較小的溫度(du)系數。
⑶溶(rong)液的(de)制備方法簡(jian)單(dan)。
如何配制pH緩沖溶液?
對于一般的(de)(de)pH測量(liang),可(ke)使(shi)(shi)用(yong)成套的(de)(de)pH緩沖試劑(可(ke)配制250ml),配制溶(rong)(rong)液時,應(ying)使(shi)(shi)用(yong)去離(li)子水,并預(yu)先煮沸15~30分鐘,以除去溶(rong)(rong)解(jie)的(de)(de)二(er)氧化(hua)碳(tan)。剪開塑料(liao)袋將試劑倒入燒(shao)杯(bei)中(zhong),用(yong)適量(liang)去離(li)子水使(shi)(shi)之溶(rong)(rong)解(jie),并沖洗包裝袋,再倒入250ml容量(liang)瓶中(zhong),稀(xi)釋至刻度,充(chong)分搖勻即可(ke)。
如何正確保存和使用pH緩沖溶液?
緩沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)配制(zhi)后(hou)(hou),應(ying)(ying)裝(zhuang)在(zai)玻璃瓶或(huo)(huo)聚(ju)乙稀瓶中(zhong)(堿性的(de)(de)(de)pH緩沖液(ye)(ye)(ye)如pH9.18、pH10.01、pH12.46等(deng),應(ying)(ying)裝(zhuang)在(zai)聚(ju)乙稀瓶中(zhong))瓶蓋嚴密蓋緊,在(zai)冰箱中(zhong)低(di)溫(5-10℃)保(bao)存,一般可(ke)使(shi)(shi)用(yong)(yong)二(er)個月左右,如發現有混濁、發霉或(huo)(huo)沉淀等(deng)現象,不(bu)能繼(ji)續(xu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。使(shi)(shi)用(yong)(yong)時,應(ying)(ying)準備幾(ji)個50ml的(de)(de)(de)聚(ju)乙稀小(xiao)(xiao)瓶,將大(da)瓶中(zhong)緩沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)倒(dao)入小(xiao)(xiao)瓶中(zhong),并在(zai)環境(jing)溫度(du)下放置1~2小(xiao)(xiao)時,等(deng)溫度(du)平(ping)衡(heng)后(hou)(hou)再使(shi)(shi)用(yong)(yong)。使(shi)(shi)用(yong)(yong)后(hou)(hou)不(bu)得(de)再倒(dao)回(hui)大(da)瓶中(zhong),以(yi)免(mian)污(wu)染,小(xiao)(xiao)瓶中(zhong)的(de)(de)(de)緩沖溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)在(zai)>10℃的(de)(de)(de)環境(jing)條件下可(ke)以(yi)使(shi)(shi)用(yong)(yong)2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三(san)種溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)使(shi)(shi)用(yong)(yong)時間可(ke)以(yi)長一些,pH9.18和(he)pH10.01溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(ye)由于(yu)吸收(shou)空氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)CO2,其pH值比較容易變化.
pH緩沖溶液有何用途?
⑴pH測量前標定校準pH計。
⑵用以檢(jian)定pH計(ji)的(de)準(zhun)確性(xing),例如用pH6.86和pH4.00標(biao)定pH計(ji)后(hou),將(jiang)pH電極(ji)插入pH9.18溶(rong)液中,檢(jian)查儀器顯示值(zhi)和標(biao)準(zhun)溶(rong)液的(de)pHs值(zhi)是否一致。
⑶在(zai)一般精度(du)測(ce)量(liang)時檢查pH計是(shi)否需要重新設定(ding)。pH計標定(ding)并使(shi)用后也(ye)許(xu)會(hui)產生(sheng)漂移或變化,因此在(zai)測(ce)試前將(jiang)電(dian)極插(cha)入(ru)與被(bei)測(ce)溶液比(bi)較接(jie)近的標準緩沖液中,根(gen)據誤(wu)差大小確定(ding)是(shi)否需要重新標定(ding)。
⑷檢測pH電極(ji)的性能。
8.使用瓶裝(zhuang)的pH緩(huan)沖溶液有什么優點?
在pH計經銷(xiao)商處一般還(huan)有(you)用(yong)聚乙稀塑料瓶(ping)(ping)瓶(ping)(ping)裝的(de)pH標準緩沖溶(rong)液(ye)銷(xiao)售。它和(he)用(yong)pH緩沖試(shi)劑(ji)(ji)自己配制(zhi)的(de)緩沖溶(rong)液(ye)比較(jiao),由于它其中添加了顯色(se)劑(ji)(ji)和(he)防腐劑(ji)(ji),因此(ci)不同pH值(zhi)的(de)緩沖液(ye)有(you)不同的(de)顏色(se),使用(yong)時不易(yi)搞錯(cuo),并(bing)且在常(chang)溫下保(bao)存不會發(fa)霉(mei)變質,保(bao)存期可長達一年,因此(ci)使用(yong)特(te)別方便。有(you)pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五種,并(bing)有(you)500ml大瓶(ping)(ping)和(he)50ml小瓶(ping)(ping)二種規格。
實驗室(shi)和工業(ye)型(xing)pH電(dian)極(ji)(ji)有什(shen)么區別?從使用上(shang)講(jiang),實驗室(shi)pH電(dian)極(ji)(ji)是在較好的(de)環(huan)境(jing)條件下(xia)進行短時間(jian)間(jian)斷測(ce)試;而(er)工業(ye)pH電(dian)極(ji)(ji)是在較差的(de)環(huan)境(jing)條件下(xia)進行長期連續的(de)測(ce)試。從性(xing)(xing)能(neng)上(shang)講(jiang),實驗室(shi)pH電(dian)極(ji)(ji)要求(qiu)電(dian)極(ji)(ji)的(de)準確(que)性(xing)(xing)和重復性(xing)(xing)要好,響(xiang)應快;而(er)工業(ye)pH電(dian)極(ji)(ji)則要求(qiu)電(dian)極(ji)(ji)的(de)長期穩(wen)定性(xing)(xing)好。從結構上(shang)講(jiang)實驗室(shi)pH電(dian)極(ji)(ji)要求(qiu)簡單(dan)輕便,而(er)工業(ye)型(xing)pH電(dian)極(ji)(ji)則要求(qiu)結構牢固,要考慮能(neng)夠(gou)安裝,并(bing)且(qie)能(neng)抵抗各種電(dian)場和磁場的(de)干擾。
pH電(dian)極為何(he)要浸(jin)泡(pao)(pao)?如何(he)正確(que)浸(jin)泡(pao)(pao)?pH電(dian)極使(shi)用前(qian)必須浸(jin)泡(pao)(pao),因(yin)為pH球泡(pao)(pao)是一種特殊的玻(bo)璃(li)膜(mo),在玻(bo)璃(li)膜(mo)表面有(you)一很(hen)薄的水合(he)凝膠層,它只有(you)充(chong)分濕潤(run)的條件下才(cai)能(neng)與(yu)溶液中的H+離子良(liang)好的響應。同時,玻(bo)璃(li)電(dian)極經過浸(jin)泡(pao)(pao),可以使(shi)不對稱(cheng)電(dian)勢大大下降并(bing)趨(qu)向穩定。
pH玻(bo)(bo)璃電(dian)極一(yi)般可(ke)以用蒸餾水(shui)或(huo)pH4緩沖溶液(ye)(ye)(ye)浸(jin)泡(pao)(pao)(pao)。通常使(shi)用pH4緩沖液(ye)(ye)(ye)更好一(yi)些,浸(jin)泡(pao)(pao)(pao)時(shi)間8小(xiao)時(shi)至24小(xiao)時(shi)或(huo)更長,根據球泡(pao)(pao)(pao)玻(bo)(bo)璃膜厚度、電(dian)極老化(hua)程度而(er)不(bu)同。同時(shi),參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極的液(ye)(ye)(ye)接界(jie)也(ye)需要浸(jin)泡(pao)(pao)(pao)。因(yin)為如果液(ye)(ye)(ye)接界(jie)干涸會(hui)使(shi)液(ye)(ye)(ye)接界(jie)電(dian)勢增大(da)或(huo)不(bu)穩定,參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極的浸(jin)泡(pao)(pao)(pao)液(ye)(ye)(ye)必須和參(can)比(bi)(bi)(bi)電(dian)極的外參(can)比(bi)(bi)(bi)溶液(ye)(ye)(ye)一(yi)致(zhi),即(ji)3.3mol/LKCl溶液(ye)(ye)(ye)或(huo)飽(bao)和KCl溶液(ye)(ye)(ye),浸(jin)泡(pao)(pao)(pao)時(shi)間一(yi)般幾小(xiao)時(shi)即(ji)可(ke)。
因(yin)(yin)此,對(dui)pH復(fu)合電(dian)(dian)極(ji)(ji)而(er)(er)言,就(jiu)必須浸(jin)泡(pao)在含(han)KCl的(de)(de)pH4緩沖(chong)液(ye)中(zhong),這(zhe)(zhe)樣才能對(dui)玻璃球(qiu)泡(pao)和(he)液(ye)接界(jie)(jie)同時起作用(yong)。這(zhe)(zhe)里要特別提醒注(zhu)意,因(yin)(yin)為過(guo)去(qu)人使(shi)(shi)用(yong)單(dan)支(zhi)的(de)(de)pH玻璃電(dian)(dian)極(ji)(ji)已習慣(guan)于(yu)用(yong)去(qu)離子水或pH4緩沖(chong)液(ye)浸(jin)泡(pao),后(hou)來使(shi)(shi)用(yong)pH復(fu)合電(dian)(dian)極(ji)(ji)時依然(ran)采用(yong)這(zhe)(zhe)樣的(de)(de)浸(jin)泡(pao)方法引起的(de)(de)直接后(hou)果就(jiu)是使(shi)(shi)一支(zhi)性能良好的(de)(de)pH復(fu)合電(dian)(dian)極(ji)(ji)變成一支(zhi)響應(ying)慢(man)、精度差(cha)的(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji),而(er)(er)且浸(jin)泡(pao)時間(jian)越(yue)長(chang)性能越(yue)差(cha),因(yin)(yin)為經過(guo)長(chang)時間(jian)的(de)(de)浸(jin)泡(pao),液(ye)接界(jie)(jie)內部(例如砂芯內部)的(de)(de)KCl濃度已大大降低了,使(shi)(shi)液(ye)接界(jie)(jie)電(dian)(dian)勢增大和(he)不(bu)穩定。當然(ran),只要在正確的(de)(de)浸(jin)泡(pao)溶液(ye)中(zhong)重新(xin)浸(jin)泡(pao)數小時,電(dian)(dian)極(ji)(ji)還是會復(fu)原的(de)(de)。
另(ling)外,pH電(dian)極也(ye)不能浸(jin)泡(pao)在(zai)中性或堿性的(de)緩沖(chong)溶液(ye)中,長期浸(jin)泡(pao)在(zai)此類(lei)溶液(ye)中會使pH玻(bo)璃膜響(xiang)應遲鈍。正(zheng)確的(de)pH電(dian)極浸(jin)泡(pao)液(ye)的(de)配制:取pH4.00緩沖(chong)劑(250ml)一包,溶于(yu)250ml純水(shui)中,再加(jia)入56克分析純KCl,適當加(jia)熱,攪拌至完(wan)全溶解即成(cheng)。
pH電極如何清洗?
球泡(pao)和液接界(jie)污染后先(xian)用(yong)以下溶(rong)劑清洗,再(zai)用(yong)去離子水洗去溶(rong)劑,將電(dian)極浸(jin)入(ru)浸(jin)泡(pao)液中活化。
污染物清洗劑;
無機(ji)金屬氧化物低于1mol/L稀酸;
有機油脂類物稀(xi)洗滌劑(弱酸性);
樹脂高分(fen)子物質稀酒精、丙酮、乙醚;
蛋白(bai)質血球沉淀(dian)物酸性酶溶液(如食(shi)母生片);
顏料(liao)類物(wu)質稀漂白液、過氧化氫(qing);
如何檢測(ce)pH電極(ji)的好壞?用戶可按下表數(shu)據自(zi)行檢測(ce)pH電極(ji)的好壞,步驟如下(pH計調至mV檔)。
⑴測試(shi)零電位(wei)pH值(zhi),零點(dian)pH值(zhi):7±0.5pHpH電極(ji)插入(ru)pH4.00緩沖液(ye)(ye)中,穩定(ding)后讀數(預先測試(shi)出(chu)溶(rong)液(ye)(ye)的溫(wen)度)。例(li)如(ru)25℃時讀數值(zhi)E1’=186mV(取絕對值(zhi)),而(er)準確值(zhi)為178mV(見(jian)(jian)表(biao)格),則(ze)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)值(zhi)=186-178mV,換算(suan)成(cheng)pH值(zhi):8/59.16=0.14pH(59.16mV/pH是25℃時的K值(zhi),見(jian)(jian)表(biao)格)。因此零點(dian)pH值(zhi)合(he)格。一般新電極(ji)零電位(wei)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)≤±0.3pH,如(ru)零電位(wei)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)>±0.5pH,電極(ji)的測試(shi)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)會比較(jiao)大,尤其當(dang)測試(shi)溶(rong)液(ye)(ye)溫(wen)度變(bian)化較(jiao)大時誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)會更大。如(ru)果測試(shi)精(jing)度要求不高,則(ze)零電位(wei)誤(wu)(wu)差(cha)(cha)(cha)值(zhi)還(huan)可以大一些,但最大不能超過1pH.
⑵測試電極百分理論余率(PTS)記錄(lu)(1)步驟中的測(ce)試(shi)數據186mV,將電(dian)極(ji)清(qing)洗后(hou)(hou)再插入pH9.18緩沖液中,穩定后(hou)(hou)讀數,E2’=111mV(取(qu)絕對值),ΔE’=E1’+E2’=186+111=297mV,與表格中的ΔE對照,PTS=97%,合格,一般新(xin)電(dian)極(ji)PTS≥97%,使用長久的電(dian)極(ji)可以放寬一些,但一般應(ying)PTS≥95%,除(chu)非測(ce)試(shi)精度要求很(hen)低(di)。
⑶將(jiang)電極(ji)清洗后再插入(ru)pH4.00緩沖液,將(jiang)讀數(shu)與步驟(1)的數(shu)據比較,其誤差應≤±2mV,否(fou)則表(biao)示電極(ji)重復性較差。
⑷電極(ji)的測試讀數應(ying)該在(zai)30-60秒內(nei)穩定,否則表示電極(ji)響應(ying)太慢。
對溶液中(zhong)氫離子(zi)活度有響應,電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)位(wei)隨之而變化的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)稱為pH指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)或pH測(ce)(ce)量電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。pH指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)有氫電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)、銻電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)和(he)玻(bo)璃(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)等(deng)幾種(zhong),但最常(chang)用的(de)(de)是(shi)玻(bo)璃(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。玻(bo)璃(li)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)由(you)玻(bo)璃(li)支桿(gan),以(yi)及(ji)由(you)特殊成(cheng)份組成(cheng)的(de)(de)對氫離子(zi)敏感的(de)(de)玻(bo)璃(li)膜組成(cheng)。玻(bo)璃(li)膜一(yi)(yi)般(ban)呈球(qiu)(qiu)泡(pao)狀,球(qiu)(qiu)泡(pao)內充(chong)入(ru)內參比(bi)(bi)溶液,插入(ru)內參比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(一(yi)(yi)般(ban)用銀(yin)(yin)/氯化銀(yin)(yin)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)),用電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)帽封接引(yin)出電(dian)(dian)(dian)(dian)線,裝上插口,就成(cheng)為一(yi)(yi)支pH指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。市場銷售的(de)(de)最常(chang)用的(de)(de)pH指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)231玻(bo)璃(li)pH電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)。單(dan)獨一(yi)(yi)支pH指(zhi)(zhi)示(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)是(shi)無(wu)法進行測(ce)(ce)量的(de)(de),它必須(xu)和(he)參比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)一(yi)(yi)起才能測(ce)(ce)量。
將pH玻(bo)璃電(dian)(dian)極(ji)(ji)和參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)組合(he)(he)(he)(he)在一起的(de)電(dian)(dian)極(ji)(ji)就(jiu)稱(cheng)為pH復(fu)合(he)(he)(he)(he)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。外(wai)殼為塑料的(de)就(jiu)稱(cheng)為塑殼pH復(fu)合(he)(he)(he)(he)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。外(wai)殼為玻(bo)璃的(de)就(jiu)稱(cheng)為玻(bo)璃pH復(fu)合(he)(he)(he)(he)電(dian)(dian)極(ji)(ji)。復(fu)合(he)(he)(he)(he)電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)最大優點是合(he)(he)(he)(he)二為一,使用方便。pH復(fu)合(he)(he)(he)(he)電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)結構主要(yao)由電(dian)(dian)極(ji)(ji)球泡、玻(bo)璃支持桿、內(nei)參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)、內(nei)參(can)比溶液(ye)(ye)、外(wai)殼、外(wai)參(can)比電(dian)(dian)極(ji)(ji)、外(wai)參(can)比溶液(ye)(ye)、液(ye)(ye)接界、電(dian)(dian)極(ji)(ji)帽、電(dian)(dian)極(ji)(ji)導(dao)線(xian)、插口等組成(cheng)。
⑴電極球(qiu)泡:它(ta)是(shi)由具有氫功能的鋰(li)玻(bo)璃(li)熔融吹制(zhi)而成,呈球(qiu)形,膜厚在0.1~0.2mm左右(you),電阻值<250兆歐(ou)(25℃)。
⑵玻(bo)(bo)璃支持管:是支持電極球泡(pao)的(de)玻(bo)(bo)璃管體,由電絕緣性優良的(de)鉛玻(bo)(bo)璃制成,其膨脹系數應與電極球泡(pao)玻(bo)(bo)璃一(yi)致。
⑶內參比電(dian)極:為銀/氯化銀電(dian)極,主要(yao)作用是引用電(dian)極電(dian)位,要(yao)求(qiu)其電(dian)位穩定(ding),溫(wen)度系數小(xiao)。
⑷內(nei)參比(bi)溶液(ye):零(ling)電位(wei)為7pH的(de)內(nei)參比(bi)溶液(ye),是中性磷酸鹽和氯(lv)化鉀的(de)混合溶液(ye),玻璃電極(ji)與參比(bi)電極(ji)構成電池建立零(ling)電位(wei)的(de)pH值(zhi),主要(yao)取決(jue)于內(nei)參比(bi)溶液(ye)的(de)pH值(zhi)及氯(lv)離子濃度(du)。
⑸電極(ji)塑(su)(su)殼(ke):電極(ji)塑(su)(su)殼(ke)是支持玻(bo)璃電極(ji)和液(ye)接界(jie),盛放外參比溶液(ye)的殼(ke)體,由聚碳酸(suan)酯塑(su)(su)壓成(cheng)型。
⑹外參比(bi)電極(ji):為銀/氯化銀電極(ji),作用是提供與保持一個固定(ding)的參比(bi)電勢(shi),要求電位穩定(ding),重現性好(hao),溫度系數小。
⑺外參比溶液:為3.3mol/L的氯化鉀凝膠電解(jie)質(zhi),不易流失,無需添加。
⑻砂芯(xin)液接(jie)界:液接(jie)界是構通外參比溶液和被測溶液的連接(jie)部(bu)件,要(yao)求滲透量穩定。
⑼電極導線:為低(di)噪(zao)音金(jin)屬屏(ping)蔽(bi)線,內(nei)芯與(yu)內(nei)參比(bi)電極連(lian)接(jie),屏(ping)蔽(bi)層與(yu)外參比(bi)電極連(lian)接(jie)。
pH電極具有以下特性:
⑴不(bu)對(dui)稱(cheng)電勢:當電極(ji)的內外參比電極(ji),內外參比溶液均相同(tong)時,理論(lun)上電池(chi)電動(dong)勢應等于零(ling),但實際(ji)(ji)上總有幾毫伏到幾十毫伏的電勢差(cha)存在,這說明(ming)玻璃球泡內外二個(ge)界面(mian)是不(bu)對(dui)稱(cheng)的,這一(yi)電勢差(cha)就稱(cheng)為(wei)不(bu)對(dui)稱(cheng)電勢。不(bu)對(dui)稱(cheng)電勢與球泡吹制的工藝有關(guan),也(ye)與使(shi)用中(zhong)(zhong)球泡表面(mian)受侵蝕(shi)或沾污有關(guan),實際(ji)(ji)使(shi)用中(zhong)(zhong),可用電計特設的定(ding)位調節器(qi)消除它。
⑵零(ling)電(dian)(dian)(dian)勢:pH電(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)(dian)勢是指pH測(ce)量電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)勢為(wei)零(ling)時的(de)(de)溶液的(de)(de)pH值(zhi)。它取決于內(nei)參比溶液的(de)(de)pH值(zhi)及氯離子(zi)濃度。若內(nei)參比溶液為(wei)0.025mol/L的(de)(de)混合磷(lin)酸鹽溶液,電(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)(dian)勢pH值(zhi)大于或(huo)小(xiao)于電(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)零(ling)電(dian)(dian)(dian)勢pH值(zhi)時,電(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)極性(xing)就要發生改變。
⑶內阻(zu)(zu):電極的(de)內阻(zu)(zu)主要(yao)由球泡(pao)玻璃膜的(de)內阻(zu)(zu)決定,它取決于玻璃的(de)組成和厚度,阻(zu)(zu)值一(yi)般(ban)為(wei)(wei)幾十兆歐(ou)。而且隨溫度下(xia)降而按指數(shu)式上升(每下(xia)降7℃,內阻(zu)(zu)增加1倍,例如28℃時為(wei)(wei)50兆歐(ou),則0℃時為(wei)(wei)800兆歐(ou))。內阻(zu)(zu)高(gao)的(de)電極對(dui)電計的(de)輸入阻(zu)(zu)抗(kang)及絕緣(yuan)屏蔽(bi)的(de)要(yao)求高(gao),因此電極內阻(zu)(zu)低(di)一(yi)些為(wei)(wei)好。
⑷堿(jian)誤(wu)(wu)差(cha)和酸(suan)誤(wu)(wu)差(cha):當被測溶(rong)液(ye)的(de)(de)酸(suan)度(du)和堿(jian)度(du)增大時,電(dian)極(ji)電(dian)勢與溶(rong)液(ye)pH值(zhi)(zhi)將偏(pian)離線(xian)性關(guan)(guan)系(xi),這種偏(pian)差(cha)就稱為(wei)堿(jian)誤(wu)(wu)差(cha)和酸(suan)誤(wu)(wu)差(cha)。堿(jian)誤(wu)(wu)差(cha)是由于在氫離子(zi)濃度(du)很低(di)的(de)(de)溶(rong)液(ye)中(zhong),電(dian)極(ji)膜的(de)(de)響應(ying)不僅與氫離子(zi)濃度(du)有關(guan)(guan),而且(qie)與溶(rong)液(ye)中(zhong)堿(jian)金屬離子(zi)濃度(du)有關(guan)(guan)。堿(jian)誤(wu)(wu)差(cha)使測得的(de)(de)pH值(zhi)(zhi)比實際(ji)的(de)(de)數值(zhi)(zhi)偏(pian)低(di)。酸(suan)誤(wu)(wu)差(cha)在較低(di)的(de)(de)pH范圍內(nei)(pH<1~2)出現(xian),酸(suan)誤(wu)(wu)差(cha)使pH測量(liang)值(zhi)(zhi)比實際(ji)數值(zhi)(zhi)偏(pian)高。
可充式和非可充式pH復合電極有何區別?
pH復合電(dian)極(ji)外殼有(you)塑料(liao)和(he)玻(bo)璃的區分。可充式pH復合電(dian)極(ji)外殼上有(you)一加(jia)液孔(kong),當電(dian)極(ji)的外參比溶液流失(shi)(shi)后,可將加(jia)液孔(kong)打(da)開,重新補充KCl溶液。而非可充式pH復合電(dian)極(ji)內裝凝膠狀KCl,不易流失(shi)(shi)也無加(jia)液孔(kong)。
可充(chong)式(shi)pH復合(he)電極(ji)的(de)特點是參比(bi)溶(rong)液(ye)(ye)有較高的(de)滲透速(su)(su)率(lv),液(ye)(ye)接界電位穩(wen)定重(zhong)現,測量精度較高。而且當參比(bi)電極(ji)減少或(huo)(huo)受污染后(hou)可以補(bu)充(chong)或(huo)(huo)更換(huan)KCl溶(rong)液(ye)(ye),但缺點是使用(yong)較麻煩。可充(chong)式(shi)pH復合(he)電極(ji)使用(yong)時應將加(jia)(jia)液(ye)(ye)孔打開,以增加(jia)(jia)液(ye)(ye)體(ti)壓(ya)力,加(jia)(jia)速(su)(su)電極(ji)響應,當電介液(ye)(ye)液(ye)(ye)面低于加(jia)(jia)液(ye)(ye)孔2cm時,應及時補(bu)充(chong)新的(de)電介液(ye)(ye)。
非可充式pH復合電(dian)(dian)(dian)極(ji)的特點是維護簡單使(shi)用方便,因(yin)此(ci)(ci)也得到廣泛(fan)的應用。但作(zuo)為實驗室(shi)pH電(dian)(dian)(dian)極(ji)使(shi)用時,在長期和(he)連(lian)續的使(shi)用條件(jian)下(xia),液接(jie)界(jie)處的KCl濃度會減少(shao),影(ying)響測(ce)試(shi)精(jing)度。因(yin)此(ci)(ci)非可充式pH復合電(dian)(dian)(dian)極(ji)不用時,應浸在電(dian)(dian)(dian)極(ji)浸泡液中,這樣(yang)下(xia)次測(ce)試(shi)時電(dian)(dian)(dian)極(ji)性(xing)能會很好,而大部分實驗室(shi)pH電(dian)(dian)(dian)極(ji)都(dou)不是長期和(he)連(lian)續的測(ce)試(shi),因(yin)此(ci)(ci)這種結構對(dui)精(jing)度的影(ying)響是比(bi)較(jiao)小的。而工(gong)業pH復合電(dian)(dian)(dian)極(ji)由于對(dui)測(ce)試(shi)精(jing)度的要求比(bi)較(jiao)低(di),所以使(shi)用方便就成為主要的選擇。
如何正確使用pH復合電極?
⑴球泡(pao)前端不應有氣泡(pao),如有氣泡(pao)應用力(li)甩去。
⑵電(dian)極從浸泡(pao)瓶中取出后,應在去離子水中晃動并甩干,不要用紙巾擦試球泡(pao),否則由于靜電(dian)感應電(dian)荷(he)轉(zhuan)移到玻(bo)璃膜(mo)上,會延長電(dian)勢穩定的(de)時間,更好的(de)方(fang)法是使用被測溶液(ye)沖(chong)洗電(dian)極。
⑶pH復合(he)電極插入被測溶(rong)液(ye)后(hou),要(yao)攪(jiao)拌(ban)晃(huang)動幾(ji)下再靜止放置(zhi),這樣會(hui)加(jia)快電極的(de)響應。尤其(qi)使(shi)用塑殼(ke)pH復合(he)電極時(shi),攪(jiao)拌(ban)晃(huang)動要(yao)厲害一些(xie),因為球泡(pao)和塑殼(ke)之間(jian)會(hui)有一個(ge)小小的(de)空(kong)腔(qiang),電極浸(jin)入溶(rong)液(ye)后(hou)有時(shi)空(kong)腔(qiang)中的(de)氣體來不(bu)(bu)及排除會(hui)產生氣泡(pao),使(shi)球泡(pao)或(huo)液(ye)接(jie)界與溶(rong)液(ye)接(jie)觸不(bu)(bu)良,因此(ci)必須用力(li)攪(jiao)拌(ban)晃(huang)動以排除氣泡(pao)。
⑷在(zai)粘(zhan)稠性試樣(yang)中(zhong)測試之后,電極必須用(yong)去離(li)子水反復(fu)沖洗(xi)多次(ci),以(yi)除去粘(zhan)附在(zai)玻璃膜上的(de)試樣(yang)。有時還需(xu)先(xian)用(yong)其他溶劑洗(xi)去試樣(yang),再用(yong)水洗(xi)去溶劑,浸(jin)入浸(jin)泡液(ye)中(zhong)活化。
⑸避免(mian)接觸強堿或(huo)腐蝕(shi)性溶(rong)液(ye),如果測試此(ci)類(lei)溶(rong)液(ye),應盡量(liang)減少(shao)浸入時間,用后仔細清洗干凈。
⑹避免(mian)在無水乙醇(chun)、濃硫酸等脫水性介(jie)質中使用(yong),它們會損壞(huai)球泡表面的水合(he)凝膠層。
⑺塑殼pH復(fu)合電(dian)極的(de)(de)外殼材料(liao)是聚碳酸酯塑料(liao)(PC),PC塑料(liao)在有些溶劑中(zhong)會溶解,如四氯(lv)化碳、三氯(lv)乙稀、四氫呋喃等(deng),如果測試中(zhong)含有以(yi)上(shang)溶劑,就會損壞電(dian)極外殼,此(ci)時應改用(yong)玻璃外殼的(de)(de)pH復(fu)合電(dian)極。
對(dui)溶液中氫離子活度無響(xiang)應,具有(you)已知和(he)恒定(ding)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)電(dian)(dian)(dian)(dian)位的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)稱為參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)有(you)硫酸(suan)亞(ya)汞(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)、甘汞(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和(he)銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)等(deng)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)等(deng)幾種。最常(chang)用的(de)(de)是甘汞(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和(he)銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)。參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)在(zai)測量電(dian)(dian)(dian)(dian)池中的(de)(de)作用是提供并保持一個固定(ding)的(de)(de)參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi),因此對(dui)參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)要求是電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩(wen)定(ding)、重視(shi),溫(wen)度系(xi)數小,有(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)流通過時極(ji)(ji)化(hua)電(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)小。市場銷售的(de)(de)常(chang)用的(de)(de)參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)為232參(can)(can)比(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。
不同的參比電極有何區別?
常用(yong)的(de)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)有甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和(he)銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)二類(lei)。甘汞電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)具有電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩定(ding)(ding)、重(zhong)現性(xing)好(hao)的(de)優點,但(dan)也有溫(wen)度(du)滯后性(xing)大,不能(neng)在高(gao)溫(wen)下(xia)使(shi)用(yong)(<70℃),且電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)材料有毒性(xing)等缺點。銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)不僅(jin)制備容易(yi),電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩定(ding)(ding),重(zhong)現性(xing)好(hao),而且電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)結(jie)構牢固,溫(wen)度(du)滯后性(xing)小,當(dang)溫(wen)度(du)變(bian)(bian)化(hua)之后能(neng)較快達至新溫(wen)度(du)下(xia)的(de)平(ping)衡電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi),并(bing)且可以在高(gao)溫(wen)下(xia)使(shi)用(yong)。但(dan)銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)在濃氯化(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)液中的(de)溶(rong)(rong)(rong)解度(du)較大,因(yin)此在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)外(wai)參(can)比(bi)(bi)溶(rong)(rong)(rong)液中(一(yi)般為3.3mol/L氯化(hua)鉀(jia)溶(rong)(rong)(rong)液),應加(jia)入氯化(hua)銀(yin)預先(xian)飽和(he),否則參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)氯化(hua)銀(yin)鍍層會被(bei)溶(rong)(rong)(rong)解,使(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)不穩定(ding)(ding)。毛細管參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)是銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)一(yi)種(zhong)特殊制作(zuo)形(xing)成,它(ta)將(jiang)銀(yin)/氯化(hua)銀(yin)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)燒結(jie)在玻(bo)璃毛細管中間,將(jiang)工作(zuo)介質填(tian)充其間。這種(zhong)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)不僅(jin)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)勢(shi)穩定(ding)(ding),而且可以有效(xiao)防止因(yin)外(wai)參(can)比(bi)(bi)溶(rong)(rong)(rong)液污染而引起的(de)參(can)比(bi)(bi)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)位變(bian)(bian)化(hua),因(yin)此更(geng)適合在高(gao)溫(wen)和(he)連續測試的(de)條件下(xia)使(shi)用(yong)。
什么是液接界?為何要使用高濃度KCI?
在(zai)pH測量(liang)過(guo)程中(zhong),均使用參(can)比(bi)電(dian)極(ji),大(da)多數(shu)情況下參(can)比(bi)電(dian)極(ji)帶有鹽橋(qiao)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)。參(can)比(bi)電(dian)極(ji)通過(guo)鹽橋(qiao)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)與被(bei)測溶(rong)(rong)液(ye)(ye)相(xiang)連(lian)通,這(zhe)樣在(zai)被(bei)測溶(rong)(rong)液(ye)(ye)和(he)參(can)比(bi)鹽橋(qiao)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)之間就形成(cheng)(cheng)液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie),液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)兩邊溶(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)離子(zi)不(bu)斷(duan)跨(kua)越(yue)界(jie)(jie)面(mian)向對面(mian)進行擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san),由于(yu)各(ge)個(ge)離子(zi)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)速度(du)(du)不(bu)同,而(er)使液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)兩邊帶有符號相(xiang)反的(de)(de)(de)電(dian)荷(he),產生電(dian)位(wei)差,即稱為液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)電(dian)位(wei),也稱擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san)電(dian)位(wei),它會影響電(dian)極(ji)的(de)(de)(de)測量(liang)精度(du)(du)。為了減少(shao)液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)的(de)(de)(de)電(dian)勢差或使其保持(chi)穩定及重現(xian),就必須采用高濃度(du)(du)的(de)(de)(de)KCI溶(rong)(rong)液(ye)(ye)(≥3.3mol/L)作為電(dian)極(ji)的(de)(de)(de)外(wai)參(can)比(bi)鹽橋(qiao)溶(rong)(rong)液(ye)(ye),它有足夠高的(de)(de)(de)離子(zi)強(qiang)度(du)(du),比(bi)被(bei)測介(jie)質的(de)(de)(de)可能的(de)(de)(de)最大(da)的(de)(de)(de)離子(zi)強(qiang)度(du)(du)還要(yao)大(da)5~10倍,因此,在(zai)液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)界(jie)(jie)面(mian)上(shang),總是(shi)K+和(he)Cl-向外(wai)擴(kuo)(kuo)(kuo)散(san)(san)(san),而(er)由于(yu)K+和(he)Cl-的(de)(de)(de)淌度(du)(du)(可以理解成(cheng)(cheng)速度(du)(du))接(jie)(jie)近相(xiang)等,正負(fu)電(dian)荷(he)分(fen)布(bu)基本均勻,因此形成(cheng)(cheng)較小的(de)(de)(de)液(ye)(ye)接(jie)(jie)界(jie)(jie)電(dian)勢,這(zhe)就是(shi)參(can)比(bi)電(dian)極(ji)中(zhong)的(de)(de)(de)外(wai)參(can)比(bi)溶(rong)(rong)液(ye)(ye)必須使用高濃度(du)(du)KCI溶(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)(de)原因。
液接界有幾種結構?它們各有什么特點?
從(cong)實際的(de)結構上講(jiang),液(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)界(jie)就(jiu)是(shi)(shi)連通電極(ji)的(de)外參比溶液(ye)(ye)(ye)(ye)(高(gao)(gao)濃度(du)KCI溶液(ye)(ye)(ye)(ye))與被(bei)測溶液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)連接(jie)(jie)(jie)部件,這(zhe)個連接(jie)(jie)(jie)部件的(de)常用結構有陶(tao)瓷砂芯(xin)、纖維絲、多孔材(cai)料(liao)(玻(bo)璃(li)或塑料(liao))及(ji)玻(bo)璃(li)磨(mo)(mo)口等幾種。液(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)界(jie)材(cai)料(liao)的(de)結構要求是(shi)(shi)能(neng)夠滲(shen)透,但(dan)又(you)(you)(you)不(bu)能(neng)滲(shen)透太快(kuai),同(tong)時又(you)(you)(you)要耐腐(fu)蝕,這(zhe)就(jiu)是(shi)(shi)液(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)界(jie)結構的(de)矛盾(dun)和困難(nan)所在。簡單來(lai)說就(jiu)是(shi)(shi)滲(shen)透、耐壓、不(bu)腐(fu)蝕,但(dan)又(you)(you)(you)不(bu)能(neng)滲(shen)透太快(kuai),同(tong)時又(you)(you)(you)要耐腐(fu)蝕性好,可(ke)(ke)以(yi)用于高(gao)(gao)溫(wen)和高(gao)(gao)堿溶液(ye)(ye)(ye)(ye);纖維絲結構溶液(ye)(ye)(ye)(ye)滲(shen)透速度(du)較快(kuai),不(bu)易堵(du)塞(sai);多孔材(cai)料(liao)可(ke)(ke)做(zuo)成與被(bei)測溶液(ye)(ye)(ye)(ye)的(de)接(jie)(jie)(jie)觸(chu)面(mian)(mian)積(ji)較大(da);最(zui)理想的(de)結構應(ying)屬于玻(bo)璃(li)磨(mo)(mo)口液(ye)(ye)(ye)(ye)接(jie)(jie)(jie)界(jie),它可(ke)(ke)以(yi)做(zuo)成接(jie)(jie)(jie)觸(chu)面(mian)(mian)積(ji)及(ji)滲(shen)出速度(du)均較大(da)在,適用于高(gao)(gao)粘度(du)、渾(hun)濁液(ye)(ye)(ye)(ye)體及(ji)低離子強(qiang)度(du)液(ye)(ye)(ye)(ye)體的(de)測定(ding)。
什么是雙液接參比電極?它有何優點?
雙液(ye)接(jie)參(can)比電極的結(jie)構,有二(er)個(ge)液(ye)接(jie)界和二(er)個(ge)參(can)比溶液(ye)腔體。
外腔(qiang)體(ti)中一(yi)般是KNO3溶(rong)(rong)(rong)液,內腔(qiang)體(ti)中是KCl溶(rong)(rong)(rong)液,它(ta)有(you)二個顯著的(de)優(you)點:第(di)(di)一(yi),減少污(wu)染(ran),被測溶(rong)(rong)(rong)液只能污(wu)染(ran)外腔(qiang)體(ti)中的(de)溶(rong)(rong)(rong)液,對(dui)內腔(qiang)體(ti)中的(de)KCI溶(rong)(rong)(rong)液影響很小;第(di)(di)二,減少液接(jie)界堵(du)塞和(he)離子(zi)間的(de)化(hua)學反(fan)(fan)應,例如,若被測溶(rong)(rong)(rong)液中含(han)S-、I-等離子(zi)會和(he)參(can)(can)比(bi)溶(rong)(rong)(rong)液中的(de)Ag+反(fan)(fan)應,生成難溶(rong)(rong)(rong)的(de)銀化(hua)合物堵(du)塞液接(jie)界。單支的(de)雙液接(jie)參(can)(can)比(bi)電(dian)極有(you)市售(shou),型號(hao)為(wei)217型甘(gan)汞電(dian)極。雙液接(jie)參(can)(can)比(bi)電(dian)極較多(duo)用(yong)于(yu)工(gong)業pH電(dian)極。
(1)在(zai)實驗室(shi)配(pei)制合適的(de)PH標(biao)準液(ye)PH4.01PH6.86或PH9.18任(ren)選(xuan)(xuan)(xuan)兩(liang)種(zhong),根(gen)據現場(chang)水(shui)樣(yang)的(de)波動(dong)范(fan)圍選(xuan)(xuan)(xuan)擇標(biao)準液(ye)。如(ru)果(guo)現場(chang)水(shui)質(zhi)經常(chang)偏(pian)酸(suan)性(xing),則(ze)選(xuan)(xuan)(xuan)PH4.01、PH6.86兩(liang)種(zhong)標(biao)樣(yang);如(ru)果(guo)現場(chang)水(shui)質(zhi)經常(chang)偏(pian)堿性(xing),則(ze)選(xuan)(xuan)(xuan)PH6.86、PH9.18兩(liang)種(zhong)標(biao)樣(yang)。
(2)將傳(chuan)感(gan)器從現場(chang)取出(chu),用清水清洗探頭的玻璃電極。
(3)將兩種標準液分別倒入準備好的兩個燒杯(bei)中。
(4)將電極(ji)浸入第一種標(biao)準(zhun)液中,打開儀表菜(cai)單,校準(zhun)第一點.不同(tong)品牌儀表,校驗(yan)菜(cai)單的操作(zuo)方法不同(tong),根(gen)據隨機說明書進行操作(zuo)。
(5)第(di)一(yi)點(dian)校準通(tong)過后(hou),用清水沖洗電(dian)(dian)極(ji),再將電(dian)(dian)極(ji)放入第(di)二種標準液中,翻動儀表菜單,校準第(di)二點(dian)。
(6)兩點校準(zhun)完成后,不同(tong)品牌的(de)儀(yi)表(biao)(biao)會以不同(tong)的(de)方式(shi)顯(xian)示儀(yi)表(biao)(biao)是否(fou)通過校驗或是否(fou)合格。
(7)如果通過,將電極放回被測液(ye)體中,使儀表投入(ru)運行。
(8)如果儀表校準失敗,再重復上述過程(cheng)校準一遍,如果還不能通(tong)過,則更換pH電極。pH電極壽命(ming)一般在(zai)兩(liang)年(nian)左右。
從形(xing)(xing)(xing)狀上看(kan),pH敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo)可以制作成球(qiu)形(xing)(xing)(xing)、圓(yuan)柱(zhu)形(xing)(xing)(xing)、平(ping)面形(xing)(xing)(xing)和(he)(he)尖(jian)錐形(xing)(xing)(xing)等各種不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)外形(xing)(xing)(xing),主(zhu)要(yao)是為了和(he)(he)被測介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)形(xing)(xing)(xing)態吻合(he)。如(ru)球(qiu)形(xing)(xing)(xing)和(he)(he)圓(yuan)柱(zhu)形(xing)(xing)(xing),主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于液體介(jie)質(zhi);平(ping)面形(xing)(xing)(xing)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于含水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)半固體介(jie)質(zhi),如(ru)皮(pi)膚、肉類、皮(pi)革(ge)、紙(zhi)張(zhang)等;尖(jian)錐形(xing)(xing)(xing)主(zhu)要(yao)用(yong)(yong)于刺入介(jie)質(zhi)內(nei)部測量,如(ru)土壤(rang)、水果等。從成分組(zu)成看(kan)區別(bie)就更大了,有用(yong)(yong)于常規(gui)使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo),有用(yong)(yong)于高溫使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo),有用(yong)(yong)于強(qiang)酸或(huo)(huo)強(qiang)堿使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo),有用(yong)(yong)于高溫蒸(zheng)汽(qi)消毒(130℃)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo),以及用(yong)(yong)于低溫和(he)(he)低離子強(qiang)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo)等等。有些pH測試不(bu)(bu)準確或(huo)(huo)不(bu)(bu)穩定(ding)與pH敏(min)感玻(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇不(bu)(bu)當有很大關系。
采(cai)用pH計(ji)(ji)能更好地控制化(hua)學反應(ying),達到提高生(sheng)(sheng)產(chan)率和(he)產(chan)品質量以及安全生(sheng)(sheng)產(chan)的(de)目的(de)。帶有(you)自(zi)動記錄(lu)的(de)pH測量系(xi)統還(huan)可對(dui)污染公害提供訴(su)訟的(de)證據。某(mou)些(xie)間歇生(sheng)(sheng)產(chan)過程(cheng)(例如某(mou)些(xie)化(hua)肥生(sheng)(sheng)產(chan)、食品加工(gong)(gong)過程(cheng))采(cai)用pH計(ji)(ji)后可變為(wei)連續生(sheng)(sheng)產(chan)方式(shi)。在(zai)現代工(gong)(gong)業中(zhong)采(cai)用pH計(ji)(ji)比其(qi)他類型的(de)連續分(fen)析儀表的(de)總和(he)還(huan)多。幾(ji)乎凡需(xu)用水的(de)生(sheng)(sheng)產(chan)部(bu)門都需(xu)要(yao)采(cai)用pH計(ji)(ji)。其(qi)應(ying)用范圍從工(gong)(gong)業用水和(he)廢物處理到采(cai)礦中(zhong)的(de)浮選(xuan)過程(cheng),包括紙漿和(he)造紙、金屬加工(gong)(gong)、化(hua)工(gong)(gong)、石(shi)油、合成(cheng)橡膠生(sheng)(sheng)產(chan)、發電(dian)廠、制藥、食品加工(gong)(gong)等廣泛領域。