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(guò)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(guò)測(cè)量電極、參比電極組成一化學(xué)電池來(lái)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(wú)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(guò)程結(jié)束。此后,在測(cè)量過(guò)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。

同一樣品，兩次測(cè)量的pH值不一樣？溫度變化或樣品本身發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，都會(huì)引起pH值的變化。所以，應(yīng)盡量保持溫度一致，并且避免化學(xué)反應(yīng)。

同一樣品，同時(shí)在兩臺(tái)pH計(jì)上測(cè)量，讀數(shù)不一致由于兩臺(tái)pH計(jì)的校正條件不一樣（如不同時(shí)間做的校正），造成測(cè)量值有差異。所以要用同一緩沖液在同一時(shí)間里對(duì)pH計(jì)進(jìn)行校正，然后再同時(shí)測(cè)定。

　 不管電極在何樣品中，顯示不變？1.因?yàn)殡姌O沒(méi)有真正連接到儀表上。處理方法是首先關(guān)機(jī)，然后將電極和儀表重新連接；2.因?yàn)殡姌O是壞的，要及時(shí)更換新的電極。

測(cè)量不穩(wěn)定，時(shí)間長(zhǎng)1.因?yàn)殡姌O老化?？梢詼y(cè)試電極在緩沖液中的響應(yīng)時(shí)間，若大于1分鐘，需要對(duì)電極進(jìn)行活化處理或更換新電極；2.若測(cè)量緩沖液響應(yīng)時(shí)間很短，但測(cè)量樣品不穩(wěn)定，說(shuō)明電極不適合測(cè)量該被測(cè)樣品，請(qǐng)根據(jù)電極選型指導(dǎo)選擇合適的電極。  樣品溫度為10℃，此時(shí)儀表顯示的是10℃還是25℃下的pH值酸度計(jì)顯示的是溶液在當(dāng)前溫度下的pH值；若在10℃測(cè)量，儀表顯示的是溶液10℃的值；如果需要得到25℃的pH，必須把溶液溫度升/降溫至25℃，再進(jìn)行測(cè)量。