PH計(jì)

(PH計(jì)原理與測(cè)量方法)

　　在中性溶液中，氫離子H 和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10-7mol/l。

　　假如有過量的氫離子H ，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子H 游離的物質(zhì)。同樣，如果氫離子H 并使OHˉ離子游離，那末溶液就是堿性的。所以，給出CH 值就足以表示溶液的特性，呈酸性堿性，為了免于用此克分子濃度負(fù)冥指數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生物學(xué)家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對(duì)數(shù)代替，并定義為“pH值”。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對(duì)數(shù)負(fù)值。即

　　因此，PH值是離子濃度以10為底的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù)：

.pH電極

電極是組成pH計(jì)必不可少的部分。pH測(cè)量就是通過測(cè)量電極、參比電極組成一化學(xué)電池來完成的。

(1)pH測(cè)量電極又叫pH指示電極,對(duì)溶液中氫離子活度有響應(yīng),電極電位隨之變化?，F(xiàn)代pH計(jì)幾乎都是用玻璃電極作為測(cè)量電極的。

(2)參比電極(惰性電極),對(duì)溶液中氫離子活度無響應(yīng)。在pH測(cè)量中,它作為電位恒定的半電池與pH測(cè)量電極組成一化學(xué)電池,提供并保持固定的參比電勢(shì)。

(3)復(fù)合電極是將pH測(cè)量電極和參比電極組合在一起的電極。復(fù)合電極不受氧化性和還原性物質(zhì)的影響,平衡速度較快,使用比較廣泛,目前pH測(cè)量使用的基本上都是此類電極。不管玻璃指示電極還是玻璃復(fù)合電極,都是薄膜電極,此膜電勢(shì)與被測(cè)溶液中的氫離子活度呈能斯特關(guān)系,體現(xiàn)薄膜電極的特有性能,這些性能受電極本身及使用條件的影響，并對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生作用。

pH計(jì)的使用方法

(1)打開后蓋,裝入電池一塊

(2)裝上復(fù)合玻璃電極。

注意事項(xiàng)：

①?gòu)?fù)合電極下端是易碎玻璃泡,使用和存放時(shí)千萬要注意,防止與其他物品相碰。

②復(fù)合電極內(nèi)有飽和溶液作為傳導(dǎo)介質(zhì),如干涸就會(huì)導(dǎo)致結(jié)果測(cè)定不準(zhǔn),因此必須隨時(shí)觀察有無液體,量不足時(shí)應(yīng)注滿。

③復(fù)合電極儀器接口決不允許有污染,包括水珠。

④復(fù)合電極連線不能強(qiáng)制性拉動(dòng),防止線路接頭斷裂。

(3)打開電源開關(guān)后,再打到pH測(cè)量擋。

(4)用溫度計(jì)測(cè)量pH6.86標(biāo)準(zhǔn)液的溫度,然后將pH計(jì)溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)到所測(cè)的溫度值下。

(5)將復(fù)合電極用去離子水沖洗干凈,并用濾紙擦干。

(6)將pH6.86標(biāo)準(zhǔn)溶液2mL~5mL倒入已用水洗凈并擦干的塑料燒杯中,洗滌燒杯和復(fù)合電極后倒掉,再加入20mLpH6.86標(biāo)準(zhǔn)溶液于塑料燒杯中,將復(fù)合電極插入于溶液中,用儀器定位旋鈕,調(diào)至讀數(shù)6.86直到穩(wěn)定。

注意事項(xiàng):必須用pH6.86標(biāo)準(zhǔn)調(diào)定位。調(diào)完后,決不能再動(dòng)定位旋鈕。

(7)將復(fù)合電極用去離子水洗凈,用濾紙擦干,用溫度計(jì)測(cè)量pH4.00溶液的溫度,并將儀器溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)到所測(cè)的溫度值下。

(8)將pH4.00標(biāo)準(zhǔn)溶液2mL~5mL倒入另一個(gè)塑料燒杯中,洗滌燒杯和復(fù)合電極后倒掉,再加入20mLpH4.00標(biāo)準(zhǔn)溶液,將復(fù)合電極插入溶液中,讀數(shù)穩(wěn)定后,用斜率旋鈕調(diào)至pH4.00。

注意事項(xiàng):斜率鈕調(diào)完后,決不能再動(dòng)。

(9)用溫度計(jì)測(cè)定待測(cè)液溫度,并將儀器溫度補(bǔ)償調(diào)至所測(cè)溫度。

(10)將復(fù)合電極插入待測(cè)溶液中,讀取pH,即為待測(cè)液pH。

注意事項(xiàng):

①測(cè)定時(shí)溫度不能過高,如超過40℃測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn),需用燒杯取出稍冷。

②復(fù)合電極應(yīng)避免和有機(jī)物接觸,一旦接觸或沾污后要用無水乙醇清洗干凈。

pH計(jì)的性能校驗(yàn)

盡管PH計(jì)種類很多、但其校準(zhǔn)方法均采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法,即選擇兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液:種是pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,第二種是pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液或pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。

先用pH7標(biāo)準(zhǔn)緩沖液對(duì)電計(jì)進(jìn)行定位,再根據(jù)待測(cè)溶液的酸堿性選擇第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。如果待測(cè)溶液呈酸性,則選用pH4標(biāo)準(zhǔn)緩沖液;如果待測(cè)溶液呈堿性,則選用pH9標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。若是手動(dòng)調(diào)節(jié)的pH計(jì),應(yīng)在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液之間反復(fù)操作幾次,直至不需再調(diào)節(jié)其零點(diǎn)和定位(斜率)旋鈕,pH計(jì)即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH時(shí)則表示校準(zhǔn)過程結(jié)束。此后,在測(cè)量過程中零點(diǎn)和定位旋鈕就不應(yīng)再動(dòng)。若是智能式pH計(jì),則不需反復(fù)調(diào)節(jié),因?yàn)槠鋬?nèi)部已貯存幾種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的pH可供選擇、而且可以自動(dòng)識(shí)別并自動(dòng)校準(zhǔn)。但要注意標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的選擇及其配制的準(zhǔn)確性。智能式0.01級(jí)pH計(jì)一般內(nèi)存有3種~5種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。

其次,在校準(zhǔn)前應(yīng)特別注意待測(cè)溶液的溫度。以便正確選擇標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,并調(diào)節(jié)電計(jì)面板上的溫度補(bǔ)償旋鈕,使其與待測(cè)溶液的溫度一致。