pH酸度計(jì)檢定中需注意的幾個(gè)問(wèn)題

李海英

大同市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試所 山西大同 037006

酸度計(jì)也被稱為pH計(jì)，是化學(xué)檢測(cè)中常使用的一種精密儀器，能夠?qū)θ芤航橘|(zhì)中的酸堿度進(jìn)行精準(zhǔn)測(cè)定?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中應(yīng)用的pH酸度計(jì)種類繁多，應(yīng)用范圍廣泛，但是經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的應(yīng)用后，酸度計(jì)的內(nèi)部元件以及檢測(cè)電極等容易出現(xiàn)靈敏度下降或老化的問(wèn)題，影響最終測(cè)定結(jié)果的精準(zhǔn)性。因此，國(guó)家將酸度計(jì)納入強(qiáng)制檢定范圍內(nèi)，檢定周期為一年，檢定需要國(guó)家計(jì)量部門執(zhí)行，檢定關(guān)系十分固定，按照期限要求定期送往檢定部門，可以選擇現(xiàn)場(chǎng)檢定與送檢兩種方式。檢定后可以有效的提升酸度計(jì)的精準(zhǔn)性，但是檢定中有諸多事項(xiàng)需要注意。

1 pH酸度計(jì)結(jié)構(gòu)與原理

1.1 結(jié)構(gòu)

目前化學(xué)實(shí)驗(yàn)室中使用的酸度計(jì)結(jié)構(gòu)都相對(duì)簡(jiǎn)單，便于實(shí)驗(yàn)員的操作，而且具有測(cè)量結(jié)果精準(zhǔn)、自動(dòng)化程度高等諸多優(yōu)勢(shì)。主要的構(gòu)成有兩部分，一部分是電極，另一部分是電計(jì)，其中電極通常為負(fù)荷電極，將參比電極與測(cè)量電極復(fù)合在一體，可以進(jìn)行離子選擇，并確定離子電極電位的mv值[1]。

1.2 原理

酸度計(jì)中有一塊為工作提供支持的電池，也就是有參比電極與測(cè)量電極組合而成的復(fù)合電極，通過(guò)電極可以測(cè)試出溶液中的電位差，從而得出電池的電勢(shì)大小，再與待測(cè)溶液進(jìn)行對(duì)比，分析pH形成的線性關(guān)系，使用電流計(jì)進(jìn)行結(jié)果轉(zhuǎn)換，可以得出溶液的pH值。其中復(fù)合電極也就是原電池，其組成部分有兩部分，一部分對(duì)pH極具敏感性，另一部分是測(cè)試電池電位的參比電極，測(cè)定過(guò)程中需要保持溫度恒定，參比電極反饋電池電位的變化情況，從而總結(jié)變化規(guī)律，這也是溶液中pH的變化規(guī)律[2]。但是在測(cè)試過(guò)程中，由于受電路阻抗的影響，電池電位的測(cè)試存在一定的困難，所以，需要借助電流計(jì)將電位信號(hào)放大，這樣可以重新獲取信號(hào)，并推動(dòng)信號(hào)強(qiáng)度幅度大小的變化，這樣當(dāng)電表指針偏轉(zhuǎn)過(guò)程中，pH也隨之變化。目前使用的大多數(shù)是數(shù)字式酸度計(jì)，pH值可以直接顯示。

2 pH酸度計(jì)檢定過(guò)程中需要注意的問(wèn)題

2.1 外觀檢查需要注意的問(wèn)題

對(duì)酸度計(jì)的外觀進(jìn)行檢查是檢定過(guò)程中不可或缺的環(huán)節(jié)，根據(jù)規(guī)定要求，在檢定酸度計(jì)之前，檢查其外觀，如開(kāi)關(guān)鍵位置、按鈕靈活性、電極導(dǎo)聯(lián)線、電源插頭等部位是否完整，不存在損壞現(xiàn)象，能否正常使用，開(kāi)機(jī)后各項(xiàng)功能鍵是否正常，與顯示器的顯示是否對(duì)應(yīng)等[3]。檢測(cè)這些與儀器相關(guān)的事項(xiàng)后，還要對(duì)儀器的基本信息進(jìn)行檢查，包括儀器的型號(hào)、出廠信息、編號(hào)等，與實(shí)驗(yàn)室所送文件信息相符，即可展開(kāi)下一步檢查。

2.2 校準(zhǔn)環(huán)節(jié)注意問(wèn)題

校準(zhǔn)環(huán)節(jié)是檢定的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，要求在檢定前做好儀器的基本設(shè)置與相關(guān)調(diào)整，這會(huì)對(duì)檢定的成功與否造成直接的影響。做好基礎(chǔ)準(zhǔn)備之后，再展開(kāi)校準(zhǔn)工作，通常校準(zhǔn)時(shí)需要使用兩種標(biāo)準(zhǔn)溶液，一種是4.00（4.01）pH，另一種是 6.86（7.00）pH，與儀器相對(duì)應(yīng)的需要使用9.18pH進(jìn)行三點(diǎn)校準(zhǔn)。通常校準(zhǔn)需要進(jìn)行三次，對(duì)于有些靈敏度差、使用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的酸度計(jì)應(yīng)經(jīng)過(guò)多次校準(zhǔn)后再進(jìn)行檢定[4]。另外，要求在平時(shí)的儀器保存中要將電極浸泡在氯化鉀溶液中，檢測(cè)之前需要對(duì)電極進(jìn)行清洗，清洗必須使用蒸餾水，而不能使用生活中的自來(lái)水，清洗之后用濾紙進(jìn)行細(xì)致的擦拭，避免電極的泡膜受到損壞，清洗之后方可進(jìn)行電計(jì)示值誤差檢測(cè)。上述步驟不可隨意進(jìn)行更換，必須保障有序進(jìn)行，而且行為規(guī)范。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)溫度控制

溫度直接作用于酸度計(jì)的檢定結(jié)果，在進(jìn)行電極測(cè)量pH時(shí)，溫度會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果發(fā)生變化，所以根據(jù)檢定要求，檢定過(guò)程中使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度應(yīng)始終控制在25℃，始終保持恒溫。檢測(cè)前，需要使用溫度棒在標(biāo)準(zhǔn)溶液中浸泡5分鐘作用，測(cè)量出溶液溫度，如果標(biāo)準(zhǔn)液的溫度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，則需要將標(biāo)準(zhǔn)液的容器浸泡在恒溫的水浴鍋中進(jìn)行溫度控制，這樣可以使檢定擺脫溫度的影響。但是有些時(shí)候，檢定會(huì)遇到極為惡劣的條件或環(huán)境，溶液通過(guò)各種方式都無(wú)法達(dá)到要求溫度，那么需要對(duì)溶液溫度進(jìn)行仔細(xì)的觀察，調(diào)試被檢定設(shè)備的溫度選項(xiàng)，調(diào)制與標(biāo)準(zhǔn)液溫度相同示值后重新進(jìn)行檢定，這種方法只適用于無(wú)法調(diào)制與標(biāo)準(zhǔn)液溫度相同時(shí)應(yīng)用，盡量都已25℃為標(biāo)準(zhǔn)，始終保持恒定[5]。

2.4 酸度計(jì)類型的區(qū)分

酸度計(jì)的種類繁多，不同種類的酸度計(jì)在檢定過(guò)程中有著不同的要求與規(guī)定，所以在檢定前要做好酸度計(jì)類型區(qū)分，根據(jù)計(jì)量性的要求，有些酸度計(jì)不可以直接進(jìn)行檢定，否則檢定后酸度計(jì)的檢測(cè)功能也會(huì)受到影響。酸度計(jì)類型的劃分主要受酸度計(jì)級(jí)別的影響，而級(jí)別根據(jù)分度值也就是分辨率大小來(lái)確定，其中電計(jì)指示器顯示的是最小分辨值，例如，電計(jì)上顯示分度值為0.01pH，那么其酸度計(jì)級(jí)別也就是0.01級(jí)，0.01級(jí)與0.1級(jí)酸度計(jì)在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中較為常用，此外還有工廠作業(yè)中使用的高精度酸度計(jì)，級(jí)別為0.001級(jí)。利用標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)試產(chǎn)生的綜合誤差決定著儀器的精確度，其最終結(jié)果主要受玻璃電極、參比電極、電計(jì)的影響，如參比電極電勢(shì)穩(wěn)定性受到影響、玻璃電極重復(fù)性出現(xiàn)誤差都會(huì)導(dǎo)致結(jié)果受到影響。所以在校準(zhǔn)的規(guī)定上要求，常用酸度計(jì)選擇三點(diǎn)校準(zhǔn)，電計(jì)示值誤差不能超出±0.01pH范疇，由阻抗誤引起的誤差也不能超過(guò)±0.01pH，電計(jì)示值重復(fù)性引起的誤差要在0.01pH內(nèi)，溫度補(bǔ)償器儀器的誤差不能超出±0.01pH范圍內(nèi)、校準(zhǔn)中輸入的電流要控制在1×10-12A[6]。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液保存的注意問(wèn)題

檢定中使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液需要在聚乙烯瓶中通過(guò)密封進(jìn)行保存，保存時(shí)限只在2-3個(gè)月內(nèi)，當(dāng)日常巡視中發(fā)現(xiàn)溶液出現(xiàn)了發(fā)霉、混濁、沉淀等現(xiàn)象時(shí)，則代表其性能受到了影響，不能使用在酸度計(jì)檢定中。目前，為了避免保存上出現(xiàn)問(wèn)題，很多檢定機(jī)構(gòu)都選擇直接購(gòu)買標(biāo)準(zhǔn)溶液，但是這種溶液的濃度無(wú)法得到保障，所以還是會(huì)對(duì)檢定結(jié)果造成影響。

2.6 酸度計(jì)維護(hù)注意問(wèn)題

通過(guò)目前酸度計(jì)檢定實(shí)際情況來(lái)看，誤差明顯存在，這在很大程度上是由于實(shí)驗(yàn)室在使用過(guò)程中，不注意對(duì)酸度計(jì)的日常維護(hù)，或使用了不當(dāng)?shù)木S護(hù)方法，導(dǎo)致電極出現(xiàn)被侵蝕、被污染的現(xiàn)象。所以，檢定機(jī)構(gòu)應(yīng)承擔(dān)起責(zé)任，讓實(shí)驗(yàn)室以及檢定人員了解酸度計(jì)維護(hù)時(shí)需要注意的事項(xiàng)。由于目前使用的酸度計(jì)大多是復(fù)合電極，這種電極在不使用時(shí)為了避免出現(xiàn)被侵蝕等問(wèn)題，要將其浸泡在3M氯化鉀溶液內(nèi)，不需要進(jìn)行另外洗滌或吸水性試劑浸泡，要始終保持其中的玻璃電極泡膜透明、清亮，不能被溶液完全包裹或出現(xiàn)氣泡。如果需要對(duì)高濃度液體進(jìn)行檢測(cè)，要根據(jù)檢測(cè)步驟及時(shí)完成，不要拖拉，檢測(cè)完成后要立即進(jìn)行酸度計(jì)清晰，避免高濃度溶液腐蝕玻璃電極；如果在使用過(guò)程中參比電極球泡內(nèi)部遭受到了氯化物溶液的侵蝕，電計(jì)數(shù)會(huì)不穩(wěn)定，頻繁進(jìn)行跳動(dòng)，測(cè)試人員可以輕輕甩動(dòng)電極，維持電計(jì)數(shù)穩(wěn)定。另外，不能使用酸度計(jì)測(cè)試腐蝕性較強(qiáng)的溶液。日常的合理維護(hù)與保養(yǎng)，能夠保護(hù)酸度計(jì)的電極，減少酸度計(jì)的偏差，從而提升檢定的效果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，酸度計(jì)是實(shí)驗(yàn)中使用的重要化學(xué)儀器，對(duì)測(cè)試溶液pH值有著不可替代的作用，為了保障其測(cè)試結(jié)果的精準(zhǔn)性，要做好檢定工作，嚴(yán)格遵守檢定規(guī)定與要求，保障檢定各項(xiàng)操作規(guī)范。