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酸度計PH計的原理及使用方法
閱讀：4610 發(fā)布時間：2021-3-19 （一）原理
用酸度計進行電位測量是測量pH*精密的方法。pH計由三個部件構(gòu)成：
（1）一個參比電極；
（2）一個玻璃電極，其電位取決于周圍溶液的pH；
（3）一個電流計，該電流計能在電阻Superlative的電路中測量出微小的電位差。
由于采用*新的電極設(shè)計和固體電路技術(shù)，現(xiàn)在*好的pH可分辨出0.005pH單位。參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，作為測量各種偏離電位的對照。銀-氧化銀電極是目前pH中*常用的參比電極。玻璃電極的功能是建立一個對所測量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)的電位差。把對pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中，就組成一個原電池，該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和。E電池＝E參比E玻璃，如果溫度恒定，這個電池的電位隨待測溶液的pH變化而變化，而測量酸度計中的電池產(chǎn)生的電位是困難的，因其電動勢非常小，且電路的阻抗又非常大（1－100MΩ）；因此，必須把信號放大，使其足以推動標(biāo)準(zhǔn)毫伏表或毫安表。電流計的功能就是將原電池的電位放大若干倍，放大了的信號通過電表顯示出，電表指針偏轉(zhuǎn)的程度表示其推動的信號的強度，為了使用上的需要，pH電流表的表盤刻有相應(yīng)的pH數(shù)值；而數(shù)字式pH計則直接以數(shù)字顯出pH值。
（二）調(diào)試
實驗室常用的酸度計有老式的國產(chǎn)雷磁25型酸度計（*小分度0.1單位）和pHS-2型酸度計（*小分度0.02單位），這類酸度計的pH值是以電表指針顯示。新式數(shù)字式pH計有國產(chǎn)的科立龍公司的KL系列，其設(shè)定溫度和pH值都在屏幕上以數(shù)字的形式顯示。無論哪種pH計在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進行二重點校對。
首先閱讀儀器使用說明書，接通電源，安裝電極。在小燒杯中加入pH值為7.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，將電極浸入，輕輕搖動燒杯，使電極所接觸的溶液均勻。按不同的pH計所附的說明書讀取溶液的pH值，校對pH計，使其讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（pH7.0）的實際值相同并穩(wěn)定；然后再將電極從溶液中取出并用蒸餾水充分淋洗，將小燒杯中換入pH4.01或0.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，把電極浸入，重復(fù)上述步驟使其讀數(shù)穩(wěn)定。這樣就完成了二重點校正；校正完畢，用蒸餾水沖洗電極和燒杯。校正后切勿再旋轉(zhuǎn)定位調(diào)節(jié)器，否則必須重新校正。
（三）使用
所測溶液的溫度應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的溫度相同。因此，使用前必須調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器或斜率調(diào)節(jié)旋鈕。先進的pH計在線路中安插有溫度補償系統(tǒng)，儀器經(jīng)初次較正后，能自動調(diào)整溫度變化。測量時，先用蒸餾水沖洗兩電極，用濾紙輕輕吸干電極上殘余的溶液，或用待測液洗電極。然后，將電極浸入盛有待測溶液的燒杯中，輕輕搖動燒杯，使溶液均勻，按下讀數(shù)開關(guān)，指針?biāo)傅臄?shù)值即為待測溶液的pH值，重復(fù)幾次，直到數(shù)值不變（數(shù)字式pH計在約10s內(nèi)數(shù)值變化少于0.01pH值時），表明已達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)。測量完畢，關(guān)閉電源，沖洗電極，玻璃電極要浸泡在蒸餾水中。
（四）保養(yǎng)及注意事項
玻璃電極在初次使用前，必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上，平時也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時使用。玻璃電極不要與強吸水溶劑接觸太久，在強堿溶液中使用應(yīng)盡快操作，用畢立即用水洗凈，玻璃電極球泡膜很薄，不能與玻璃杯及硬物相碰；玻璃膜沾上油污時，應(yīng)先用酒精，再用四氯化碳或Ether，*后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時，電極表面被蛋白質(zhì)污染，導(dǎo)致讀數(shù)不可靠，也不穩(wěn)定，出現(xiàn)誤差，這時可將電極浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4－6分鐘來矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干，切勿用織物擦抹，這會使電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯誤。甘汞電極在使用時，注意電極內(nèi)要充滿Potassium chloride溶液，應(yīng)無氣泡，防止斷路。應(yīng)有少許Potassium chloride結(jié)晶存在，以使溶液保持飽和狀態(tài)，使用時撥去電極上頂端的橡皮塞，從毛細(xì)管中流出少量的Potassium chloride溶液，使測定結(jié)果可靠。
另外，pH測定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。酸度計用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，要求有較大的穩(wěn)定性，較小的溫度依賴性。