pH计的使用主要内容v原理v使用过程v电极的维护v常见故障及排除方法v温度补偿v重难点回顾一、pH电极的原理v pHlgH+v最常用的pH指示电极是玻璃电极。它是一支端部 吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管内充 填有含饱和AgCl的3mol/l KCl缓冲溶液，pH值为7 。存在于玻璃膜二面的反映pH值的电位差用 Ag/AgCl传导系统导出。v E=E0+ RT1n a H=E0 -0.059pH (25 时）v(1)电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成， 呈球形，膜厚在O.10.2mm左右，电阻值250兆欧 (25)。v(2)玻璃支持管是支持电极球泡的玻璃管体，由电绝缘性优 良的铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致。v(3)内参比电极：为银/氯化银电极，主要作用是引出电极 电位，要求其电位稳定，温度系数小。v(4)内参比溶液：零电位为7pH的内参比溶液，是中性磷酸 盐和氯化钾的混合溶液 。v(5)电极壳： 通常由聚碳酸酯(PC)塑压成型或者玻璃制成 。PC塑料在有些溶剂中会溶解，如四氯化碳、三氯乙稀、 四氢呋喃等，如果测试中含有以上溶剂，就会损坏电极外 壳，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。v(6)外参比电极：为银/氯化银电极，作用是提供与保持一 个固定的参比电势，要求电位稳定，重现性好，温度系数 小。v(7)外参比溶液：氯化钾溶液或KCl凝胶电解质。v(8)电极导线：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连 接，屏蔽层与外参比电极连接(1) 将pH计的电源打开， 预热30min以上。 7 2 07 2 07 2 07 2 07 2 07 2 0二、使用过程-1.预热(2)将电极下面的管套取下，妥善放好不要让里面的溶液 倒出（KCl或略酸性的缓冲溶液）。于电极下置一烧杯 ，以洗瓶洗净电极，另以面纸沾干，将电极置于另一盛 装蒸馏水的烧杯中贴放。 以滤纸或面纸吸干沾 湿勿用力擦拭玻璃薄 膜以纯水清洗2.清洗与沾干3.液位要求 (3)待測溶液的最低液位应该高于甘汞电极处處(红色箭头) 。 塑胶保护罩玻璃电极甘汞电极 补充溶液孔复合电极构造待 測 溶 液待 测 溶 液最 低 液 面最 低 液 面注意：塑料保护栅里的玻璃 球泡部分不能与硬物接触， 任何破损和擦毛都有可能影 响电极的测量精度或造成电 极的损坏。4.归零与调整灵敏度 取用pH7.0的溶 液测其零点。 至少选2点校准。 归零后再以pH=10.01或pH=4.01 的缓冲液测其灵敏度(或称为斜率 )拭净后即可使用。电极校正后可 以暂时浸渍于纯水中待用。 7 2 0各种厂牌皆有所不同，但原则一致按cal/meas键测量标准溶液 的pH，然后按enter键储存观察斜率 电极斜率范围0.90-1.05为合格 ，一般不用电位校准5实验結束 实验结束，将电极洗 净沾干，置于橡胶套 中，橡胶套中应该有 足够的KCl等溶液。 盖上加液孔。 6实验中注意事项1.电磁搅拌子应该先行放 入，搅动稳定后再插入 电极。以免电极被砸破 。（电极很贵的）。2.实验完毕后先提起电极 再关电磁搅拌器。3.电磁搅拌器启用时应先 确认开关已关再慢慢加 速。三、电极的维护 pH电极使用前必须浸泡：对于pH复合电极，若是 短时间浸泡（如24小时），则可用除盐水或蒸馏 水或3.0N KCL溶液，若是长时间浸泡则必须采用 3.0N KCL溶液。 电极应避免长期浸泡于蒸馏水或蛋白质、酸性氟 化物溶液中，并避免与有机硅油脂接触。 要对pH电极定期进行矫正。斜率范围（95%- 105%） 定期补充电解液3M KCl.5. 若经长期使用后发现电极斜率略有降低，可把电 极球泡浸泡在4HF中35sec，用蒸馏水洗净，然 后在0.1mol/L盐酸溶液中浸泡数小时，用去离子水 冲洗干净。6.被测溶液中如含有易污染敏感球泡或者堵塞液接 界的物质，会使电极钝化，现象是电极斜率降低、响 应时间延长、读数不稳定。应根据污染物的性质， 以适当溶液清洗。污染物清洗剂 无机金属氧化物低于1mol/L稀酸 有机油脂类物稀洗涤剂（弱碱性） 树脂高分子物质酒精、乙醚 蛋白质血球沉淀物5胃蛋白酶 +0.1mol/L HCl 溶液 颜料类物质稀漂白液、H2O2避免选择可能溶解聚 碳酸树脂的清洗液： CCl4、C2HCl3、THF、 丙酮四、常见故障及排除方法电源已接，开机无显 示电源开关或变压器坏。修理或更换 。 保险丝坏。更换。 仪器内部有故障。检修。 开机后显示乱跳 仪器输入端开路。插上短路插头或接 上电极。 选择开关接触不良。修理或更换 “定位”调节不到6.86pH 标准溶液失效。重新配置。 电极失效。更换。 “定位”电位器坏。更换。 复合电极内溶液干固。补充。 “斜率”电位器可能坏。更换 “斜率”调节不到 pH9.18或pH4.01 标准溶液失效。重新配置。 “斜率”电位器坏。更换。 电极斜率下。更换电极。 pH测量时，数字不 稳定，变化缓慢 复合电极内氯化钾溶液消耗完。 补充溶液。 电极阻抗增大，使用寿命已到。 更换。 接地线接触不良。 “自动”补偿时 ，数 字溢出或示值不变 温度补偿电 极未接好或已坏。更 换。 仪器后面板上温度补偿选择 开 关坏。更换。 温度补偿电 极插座内部接线断。 维修。 仪器内部元器件坏。维修。 五、温度补偿 v 普通的温度补偿（CyberScan510 ATC接口）是将电极 在标定温度下得到的斜率按能斯特公式换算到当前温度下 的斜率，从而得到当前温度下正确的pH值。(而25折算 ，是将当前温度下的pH值，换算到假定其它条件不变，只 是温度变化到25时的pH值 ) v严格意义上温度补偿包括电极斜率和电极零点（包括测量 电极和参比电极）的温度补偿。而pH 计上设置的温度补 偿，只是补偿电极的斜率项（2.303RT/F）.因此，温度补 偿对pH 计测量并不是很充分的，也不能完全消除由温度 引起的误差。只是由于溶液的温度项和电极零点温度项， 一是无法确定，二是引起的误差很小，故略去不计！ 标准缓冲液随温度变化情况表温度（ ）pH4.01pH7.00pH10.01204.007.0210.05254.017.0010.01304.016.999.95354.026.989.92可见：随温度升高，pH逐渐增大；但pH越大，增加的幅度越大，但总体变化都 不大。所以对于测量精度要求不太高的pH，可以不用温度补偿。设定功能P1.0记忆清空清除所有已被存储的数值，避免新旧数据混 淆。（默认值NO） P2.0浏览电极特性可以据分析用途核查电极参数。 P3.0缓冲溶液的选择(默认SA)USA缓冲：4.01 7.00 10.01NIST缓冲：4.01 6.86 9.18P4.0仪器清零：清除所有储存的数据和校准数据，但温度校 准值会被继续保存。（默认值NO）六、重难点回顾如何检测 pH 电极好坏？一般检测电极，主要以电极的斜率来判断电极的好 坏，同时也可辅以电极的零电位mV值判断。对于 工业场合电极，出厂标准为斜率95%105%。 零电位：15mV，零电位是一个范围，在此范围 内均是很好的电极，而不是有的仪表厂家给 8.2mV，限制电极零电位在8.2mV附近。使用一段 时间以后，零电位会发生变化，60mV以内均是 允许的。但斜率应不低于70%，若要求精确一些 ，则不应低于80%。为什么pH电极使用前必须浸泡 ？pH电极使用前必须浸泡，因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在 玻璃膜表面有一层很薄的水合凝胶层，它只有在充分浸泡后才能在 膜表面形成稳定的H+层，才能与溶液中的H+具有稳定的良好响应 。若浸泡不充分，则测量时响应值会不稳定、漂移。浸泡时间一般 为24小时以上即可。 对pH单玻璃电极，可用蒸馏水或3.0mol/LKCL 溶液浸泡，单参比电极则只能浸泡在3.0N KCL溶液中。对于pH复 合电极，若是短时间浸泡（如24小时），则可用盐水或蒸馏水或 3.0mol/L KCL溶液，若是长时间浸泡则必须采用3.0mol/LKCL溶液 。pH复合电极使用去离子水长期浸泡， 引起的直接后果就是：使 一支性能良好的pH复合电极变成一支响应慢、精度差的电极，而且 浸泡时间越长性能越差，因为经过长时间的浸泡，会使电极参比系 统的KCL浓度大大降低，同时使液接界电势增大和不稳定。v为什么pH 电极必须定期标定校准？ pH 电极使用一段时间后，电位将会发生很大改变，故必须定期校准。 极标定校准的次数取决于试样、电极性能及对测量的精确度要求。高 精度测量（0.03 pH ），应及时校准；一般精度测量（0.1pH） ，经过一次校准后可连续使用二周甚至更长时间。只要测量显示pH 值是准确的就完全没必要频繁对电极进行标定。v 先测试与被测溶液较接近的标准溶液，根据误差大小确定是否需要 重新校准，在下列情况下，必须重新校准：1、长期使用的电极及新换的电极。2、测量浓酸（pH 2）以后，或测量浓碱（pH12）以后。3、测量含有氟化物的溶液或较浓的有机溶液后。4、被测溶液温度与标准溶液温度（或室温）相差过大时。定期标定校准vpH电极的清洗，再生方法等注意事项。电极再生： 将电极浸入一种理想的储存液中1-2小时。若不能解决问 题电极需要再生。程序：1.将电极浸入酒精中搅动5min；2.将电极放入自来水中15min；3.将电极浸入强酸（如盐酸或硫酸）中搅动5min；4.重复第2步；5.将电极放入强碱（NaOH）中搅动5min，再放入自来水中15min ；6.使用标准缓冲液校验。