pH計(jì)的維護(hù)
(一)保養(yǎng)
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的緩沖溶液中。
2、 pH玻璃電極的清洗
玻璃電極球泡受污染可能使電極響應(yīng)時(shí)間加長。可用CCl4或皂液揩去污物,然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴(yán)重時(shí),可用5%HF溶液浸10~20分鐘,立即用水沖洗干凈,然后浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續(xù)使用。
3、 玻璃電極老化的處理
玻璃電極的老化與膠層結(jié)構(gòu)漸進(jìn)變化有關(guān)。舊電極響應(yīng)遲緩,膜電阻高,斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層,經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內(nèi)外層膠層,則電極的壽命幾乎是無限的。
4、 參比電極的貯存
銀-氯化銀電極的貯存液是飽和氯化鉀溶液,高濃度氯化鉀溶液可以防止氯化銀在液接界處沉淀,并維持液接界處于工作狀態(tài)。此方法也適用于復(fù)合電極的貯存。
5、 參比電極的再生
參比電極發(fā)生的問題絕大多數(shù)是由液接界堵塞引起的,可用下列方法解決:
(1) 浸泡液接界:用10%飽和氯化鉀溶液和90%蒸餾水的混合液,加熱至60~70℃,將電極浸入約5cm,浸泡20分鐘至1小時(shí)。此法可溶去電部的結(jié)晶。
(2) 氨浸泡:當(dāng)液接界被氯化銀堵塞時(shí)可用濃氨水浸除。具體方法是將電極內(nèi)充洗凈,液放空后浸入氨水中10~20分鐘,但不要讓氨水進(jìn)入電極內(nèi)部。取出電極用蒸餾水洗凈,重新加入內(nèi)充液后繼續(xù)使用。
(3) 真空方法:將軟管套住參比電極液接界,使用水流吸氣泵,抽吸部分內(nèi)充液穿過液接界,除去機(jī)械堵塞物。
(4) 煮沸液接界:銀-氯化銀參比電極的液接界浸入沸水中10~20秒。注意,下一次煮沸前,應(yīng)將電極冷卻到室溫。
(5) 當(dāng)以上方法均無效時(shí),可采用砂紙研磨的機(jī)械方法去除堵塞。此法可能會使研磨下的砂粒塞入液接界。造成*性堵塞。
(二) 檢查
1、 玻璃電極的一般檢查方法
(1)檢查零電位
設(shè)置pH計(jì)在“mV”測量檔,將玻璃電極和參比電極一起插入pH=6.86的緩沖溶液中,儀器的讀數(shù)應(yīng)大約為-50~50mV。
(2)檢查斜率
接(1),再測pH=4.00或pH=9.18的緩沖溶液的mV值,計(jì)算電極的斜率,電極的相對斜率一般應(yīng)復(fù)合技術(shù)指標(biāo)。
注意:
1) 電極零電位值檢查方法僅對等電位點(diǎn)為7的玻璃電極而言。若玻璃電極的等電位點(diǎn)不為7時(shí),則有所不同。
2) 對于有的pH計(jì),標(biāo)定調(diào)節(jié)能夠達(dá)到要求時(shí),上述檢查結(jié)果超出范圍不大時(shí),電極任可使用。
3)對于有的智能pH計(jì),可以直接查閱儀器標(biāo)定結(jié)果得到的零電位和斜率值。
2、 參比電極的檢查方法
(1) 內(nèi)阻檢查方法
采用實(shí)驗(yàn)室電導(dǎo)率儀,電導(dǎo)率儀電極插座一端接參比電極,另一端接一根金屬絲,將參比電極和金屬絲同時(shí)浸入溶液中,測得的內(nèi)阻應(yīng)小于10kΩ。如內(nèi)阻過大,說明液接界有堵塞,應(yīng)進(jìn)行處理。
(2) 電極電位檢查
取型號相同的一支好的參比電極和被測參比電極接入pH計(jì)的輸入兩端,然后同時(shí)插入KCl溶液(或pH=4.00的緩沖溶液),測得的電位差應(yīng)為-3~3mV,且電位變化應(yīng)小于±1mV。否則,應(yīng)該更換或再生參比電極。
(3) 外觀檢查
銀-氯化銀絲應(yīng)該呈暗棕色,若呈灰白色則說明氯化銀已部分溶解。
pH測量注意事項(xiàng)
1、 測量時(shí)應(yīng)按說明書規(guī)定的時(shí)間周期對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。
2、 校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)注意:
標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度盡量與被測溶液溫度接近。
定位標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液應(yīng)盡量接近被測溶液的pH值?;騼牲c(diǎn)標(biāo)定時(shí),應(yīng)盡量使被測溶液的pH值在兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的區(qū)間內(nèi)。
校準(zhǔn)后,應(yīng)將浸入標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的電極用水特別沖洗,因?yàn)榫彌_溶液的緩沖作用,帶入被測溶液后,造成測量誤差。
3、 記錄被測溶液的pH值時(shí)應(yīng)同時(shí)記錄被測溶液的溫度值,因?yàn)殡x開溫度值,pH值幾乎毫無意義。盡管大多數(shù)pH計(jì)都具有溫度補(bǔ)償功能,但僅僅是補(bǔ)償電極的響應(yīng)而已,也就是說只是半補(bǔ)償,而沒有同時(shí)對被測溶液進(jìn)行溫度補(bǔ)償,即,全補(bǔ)償。
pH定義 pH是溶液中氫離子活度的負(fù)對數(shù)。 pH=-lgαH+ 式中:αH+-H+(氫離子)活度, pH-氫離子活度的負(fù)對數(shù)。其中“p”只表明了在離子和變量之間有一種指數(shù)相關(guān)的數(shù)學(xué)關(guān)系。帶一價(jià)正電荷的氫離子H+存在于所有含水或酸的液體中。在稀溶液中,氫離子活度近似等于其濃度。按照化學(xué)中的質(zhì)量作用定律,水的電離常數(shù)KW=αH+?αOH-,當(dāng)t=22℃時(shí),KW=10-14,在中性溶液中,αH+=αOH-=10-7mol/L, 酸性:αH+>10-7mol/L 堿性:αOH-<10-7mol/L 3、測量pH的目的(1) 制造具有某種特性的產(chǎn)品(2) 以低成本生產(chǎn)產(chǎn)品(3) 防止損害環(huán)境和人類(4) 滿足法律法規(guī)的要求(5) 科學(xué)研究 pH計(jì) 1、pH計(jì)的組成 pH計(jì)由電子單元和電極(玻璃電極和參比電極或pH復(fù)合電極)組成。 2、電極參數(shù) 電極斜率:玻璃電極的斜率理論上在25℃時(shí)為59.16mV,即,溶液每變化一個(gè)pH值,玻璃電極就產(chǎn)生59.16mV的電位變化。但實(shí)際上,所有玻璃電極都不能100%達(dá)到理論值,一般情況下電極斜率為理論值的98.5%(百分比斜率)以上。零電位pH值:零電位pH值是指玻璃電極和參比電極組成的原電池,其電動(dòng)勢為0時(shí)的pH值。一般有兩種規(guī)格:7±0.5pH和2±0.5pH。 注意:對于模擬式pH計(jì),不同零電位的pH電極只能應(yīng)用于具有相應(yīng)零點(diǎn)的pH計(jì)。
3、pH計(jì)主要技術(shù)指標(biāo)
輸入阻抗:玻璃pH電極內(nèi)阻很高,微小電流流過電極就會引起顯著的電壓降。因此,pH測量儀器應(yīng)有足夠高的輸入阻抗。所謂儀器的輸入阻抗是指跨接儀器輸入端的等效電阻。為保證測量誤差小于千分之一,儀器輸入阻抗應(yīng)大于pH電極內(nèi)阻的999倍。即,大于1×1012Ω。
輸入電流:儀器的輸入電流是由儀器輸入端電阻器件的泄漏電流所產(chǎn)生的。輸入電流一般隨輸入端電壓變化而變化,由于儀器輸入電流會在測量電池等效電阻上產(chǎn)生額外電壓,從而造成測量誤差。因此,pH測量儀器的輸入電流不得大于1×10-12安。