淺談酸度計(jì)的正確使用與維護(hù)

黃金梅

摘要 ：本文主要介紹了酸度計(jì)的工作原理、正確使用方法及酸度計(jì)電極的正確使用與維護(hù)，討論了酸度計(jì)在使用過(guò)程中可能存在的問題及其處理方法。

關(guān)鍵詞 ：酸度計(jì) 使用 維護(hù)

酸度計(jì)（也稱pH計(jì)）是一種電化學(xué)分析儀器，主要用于測(cè)量溶液的pH值，也可以用來(lái)測(cè)量電極電位值，以及通過(guò)pH值或電極電位值的變化來(lái)定量測(cè)定化學(xué)成分的含量，它被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域，因此，要想獲得準(zhǔn)確的檢驗(yàn)數(shù)據(jù)，正確使用與維護(hù)酸度計(jì)是非常重要的。

1. 酸度計(jì)的工作原理

酸度計(jì)也稱作pH 計(jì)，一般包括指示器和測(cè)量器兩個(gè)部分。指示部分即電計(jì)部分，它由阻抗器、放大器、功能調(diào)節(jié)器和顯示器組成；測(cè)量部分即電極部分，又稱pH敏感元件。它的工作原理是利用測(cè)量法測(cè)定溶液中氫離子的一種直讀式電子儀器，由指示電極、參比電極或復(fù)合電極與被測(cè)溶液構(gòu)成原電池，由檢測(cè)部分的指示電極和參比電極完成電化轉(zhuǎn)換，再通過(guò)阻抗轉(zhuǎn)換器將高阻抗輸入阻抗的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換為低內(nèi)阻的直流信號(hào)，然后經(jīng)直流放大器放大，將放大的信號(hào)進(jìn)行比較或積分處理，并利用pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液調(diào)節(jié)功能調(diào)節(jié)器校準(zhǔn)后，由低輸入電流的直流毫伏計(jì)指示或由模數(shù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字號(hào)進(jìn)數(shù)字顯示pH值。

2.酸度計(jì)的正確使用

2.1 酸度計(jì)的校準(zhǔn)。

酸度計(jì)因電極設(shè)計(jì)的不同而類型很多，其操作步驟各有不同，因而PH 計(jì)的操作應(yīng)嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書正確進(jìn)行。在應(yīng)用酸度計(jì)時(shí)，酸度計(jì)的校準(zhǔn)環(huán)節(jié)十分重要，兩點(diǎn)校準(zhǔn)法是目前酸度計(jì)校準(zhǔn)過(guò)程中較為常用的方法。即選擇兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液：一種是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)的酸度計(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，酸度計(jì)即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH，則校準(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)。若是智能式酸度計(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)緩沖液選擇及其配制的準(zhǔn)確性。

2.2 酸度計(jì)電極的正確使用與維護(hù)

目前實(shí)驗(yàn)室使用的酸度計(jì)電極都是復(fù)合電極，其優(yōu)點(diǎn)是使用方便，不受氧化性或還原性物質(zhì)的影響，且平衡速度較快。電極在使用過(guò)程中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：（1）使用前，檢查玻璃電極前端的球泡，正常情況下，電極應(yīng)該透明而無(wú)裂紋，球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在，如果有氣泡，可將電極沖下輕輕甩幾下，直至沒有氣泡，電極球泡出現(xiàn)裂紋時(shí)立即停止使用，應(yīng)更換新電極；（2）在使用過(guò)程中應(yīng)把電極上面的橡皮剝下，使小孔露在外面，否則在進(jìn)行分析時(shí)，會(huì)產(chǎn)生負(fù)壓，導(dǎo)致氯化鉀溶液不能順利通過(guò)玻璃球泡與被測(cè)溶液進(jìn)行離子交換，會(huì)使測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確。測(cè)量完成后應(yīng)把橡皮復(fù)原，封住小孔。（3）電極浸入每一份被測(cè)溶液前及測(cè)量完畢后，應(yīng)用蒸餾水洗凈，并用吸水紙小心吸去粘附液，避免污染和稀釋被測(cè)液及損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測(cè)量精度，造成測(cè)量分析不準(zhǔn)；（4）復(fù)合電極不用時(shí)，必須把電極測(cè)試頭浸泡在3M氯化鉀保護(hù)液中，通常電極測(cè)試頭敏感膜幾個(gè)小時(shí)的干涸便會(huì)造成電極不可修復(fù)性的永久損壞。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。（5）復(fù)合電極應(yīng)避免長(zhǎng)期浸在蒸餾水、蛋白質(zhì)溶液或酸性氟化物溶液中，并防止和有機(jī)硅油脂接觸。（6）大多pH復(fù)合電極標(biāo)稱使用溫度范圍為0～60℃，應(yīng)避免超溫使用。

3.酸度計(jì)使用中存在的問題

3.1 環(huán)境濕度對(duì)測(cè)量過(guò)程的影響

有的實(shí)驗(yàn)室（特別是一些中小企業(yè)的實(shí)驗(yàn)室），由于環(huán)境的相對(duì)濕度比較大，而導(dǎo)致酸度計(jì)顯示的數(shù)字大幅度波動(dòng)，這是電子芯片的絕緣性降低所導(dǎo)致。解決方法是經(jīng)常進(jìn)行除濕或經(jīng)常開儀器使其預(yù)熱，待儀器穩(wěn)定后再進(jìn)行pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的標(biāo)定工作。

3.2 溫度補(bǔ)償器的使用

對(duì)于未帶溫度探頭的酸度計(jì)，不能進(jìn)行自動(dòng)溫度補(bǔ)償，而最常用的是使用儀器上的溫度補(bǔ)償器，在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)不少化驗(yàn)員在對(duì)酸度計(jì)進(jìn)行標(biāo)定時(shí)，溫度補(bǔ)償器的調(diào)節(jié)溫度不是根據(jù)溶液的溫度進(jìn)行調(diào)整，而是根據(jù)室溫進(jìn)行調(diào)節(jié)。正確的方法是用溫度補(bǔ)償器調(diào)節(jié)溶液的溫度，即液溫。pH緩沖溶液在不同的溫度下pH值是不同的，對(duì)于準(zhǔn)確度要求較高的測(cè)量中，操作所帶來(lái)的誤差是比較大的。當(dāng)溫度不同時(shí)，pH值就會(huì)變化，所以這個(gè)溫度不是環(huán)境溫度，而是溶液溫度，應(yīng)該先測(cè)量pH緩沖溶液的溫度值，根據(jù)該溫度，把溫度補(bǔ)償器調(diào)到該溫度點(diǎn)，再根據(jù)該溫度點(diǎn)的溫度，查pH緩沖溶液在不同溫度下的pH值，然后根據(jù)該溫度下的pH值進(jìn)行標(biāo)定，這樣才能保證測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確。在測(cè)量被測(cè)溶液時(shí)，被測(cè)溶液的溫度應(yīng)與pH緩沖溶液的溫度相一致，否則需進(jìn)行換算。對(duì)于帶有溫度自動(dòng)補(bǔ)償探頭的酸度計(jì)，標(biāo)定時(shí)的原理跟手動(dòng)一樣，pH緩沖溶液的選擇可以根據(jù)使用說(shuō)明書進(jìn)行，一般進(jìn)口的pH計(jì)均設(shè)有多種標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定方法，應(yīng)分別對(duì)待。

3.3 電磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響

在某些特殊條件下的測(cè)定如在恒溫水浴中測(cè)定待測(cè)液的pH值，在電水浴加熱過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，使pH計(jì)讀數(shù)產(chǎn)生較大的跳動(dòng)，且嚴(yán)重偏離實(shí)際值，造成測(cè)量分析不準(zhǔn)?？刹捎煤銣睾箨P(guān)閉加熱電源的方法來(lái)排除上述干擾。

3.4 測(cè)量過(guò)程中異常情況的處理

如在儀器使用時(shí)出現(xiàn)不正常狀況，首先要判斷是電極故障還是電路系統(tǒng)故障，手邊若有好電極，可先更換試一試，如果沒有可將儀器輸人端短路，如能調(diào)零，而且“定位”調(diào)節(jié)可調(diào)到pH=7，說(shuō)明電路系統(tǒng)基本正常。否則要與維修人員聯(lián)系進(jìn)行修理，注意修理完后要進(jìn)行校準(zhǔn)。

酸度計(jì)性能的好壞將直接影響儀器分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在酸度計(jì)的使用中若能夠正確操作，合理維護(hù)電極，排除影響測(cè)試結(jié)果的主要因素，可大大減小pH示值誤差，延長(zhǎng)使用壽命，提高測(cè)定數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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