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简单解答你关注的酸度计使用疑问


发布日期:[2010-10-13] 共阅[6208]次

解答你关注的酸度计的使用疑问。以下我公司为大家精心整理的各种疑问,也就是常见问题的解答,系统的整理在一起,便于结合理解酸度计原理知识和对比酸度计产品的不同之处,共有十几处问答,欢迎阅读收藏。
(1)、水的PH值概念,如何理解?
    一般涉及水溶液的自然现象,化学变化以及生产过程的,都与pH值有关。因此在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。PH值是水溶液zui重要的理化参数之一,水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值,表示为:pH=-lg aH+,pH值有时也称氢离子指数,由于氢离子活度的数值往往很小,在应用上很不方便,所以就用pH值这一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指标。而且,氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小,这样应用起来就十分方便,并由此得到:
(1)中性水溶液,pH=-1g aH+=-1g 10-7=7;
(2)酸性水溶液,pH<7,pH值越小,表示酸性越强;
(3)碱性水溶液,pH>7,pH值越大,表示碱性越强。
(2)、pH标度:根据pH定义,在0~14pH范围内选择若干个pH缓冲溶液作为pH标度的固定点,并且采用当代技术能达到的zui准确的方法测定它们的pHs值。
     pH测量是一种相对测量,它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的pH差别,实际测量时,需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此,为了达到量值的一致,必须建立pH标度。pH表度范围定为0~14pH,pH标度的量值由基准缓冲溶液的pHs值确定。国际上有二种pH标度,即多种基准pH标度和单种基准pH标度,中国采用多种基准pHs标度。
(3)、什么是pH标准缓冲溶液?
     pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱,或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱,以及将溶液适当稀释,这个溶液的pH值基本上稳定不变,这种能对抗少量酸或碱或稀释,而使pH值不易发生变化的溶液就称为pH缓冲溶液。pH标准缓冲溶液主要作用:pH测量前标定校准pH计;用以检定pH计的准确性,例如用pH6.86和pH4.00标定pH计后,将pH电极插入pH9.18溶液中,检查仪器显示值和标准溶液的pHs值是否一致;在一般精度测量时检查pH计是否需要重新标定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化,因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中,根据误差大小确定是否需要重新标定。检测pH电极的性能。
  pH标准缓冲溶液的特点:
(1)标准溶液的pH值是已知的,并达到规定的准确度
(2)标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性,具有较大的缓冲容量,较小的稀释值和较小的温度系数。
(3)溶液的制备方法简单;
    pH测量通常有比色法(pH试纸或比色皿)和电极法二种。比色法当然不要标定,而电极法就一定要标定,因为电极法pH测量就是将未知溶液与已知pHs值的标准溶液在测量电池中作比较测定,这是电极法pH测量的“操作定义”所决定的。
(4)、如何配制pH缓冲溶液?
    对于一般的pH测量,可使用成套的pH缓冲试剂(可配制250ml),配制溶液时,应使用去离子水,并预先煮沸15~30分钟,以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中,用适量去离子水使之溶解,并冲洗包装袋,再倒入250ml容量瓶中,稀释至刻度,充分摇匀即可。
(5)、如何正确保存和使用pH缓冲溶液
    缓冲溶液配制后,应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,应装在聚乙烯瓶中)瓶盖严密盖紧,在冰箱中低温(5~10℃)保存,一般可使用二个月左右,如发现有混浊、发霉或沉淀等现象,不能继续使用。使用时,应准备几个50ml的聚乙烯小瓶,将大瓶中的缓冲溶液倒入小瓶中,并在环境温度下放置1~2小时,等温度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中,以免污染,小瓶中的缓冲溶液在>10℃的环境条件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2,其pH值比较容易变化。
(6)、pH指示电极,参比电极,pH复合电极:
 pH指示电极:
     对溶液中氢离子活度有响应,电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极。pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种,但zui常用的是玻璃电极。玻璃电极是有玻璃支杆,以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状,球泡内充入内参比溶液,插入内参比电极(一般用银/氯化银电极),用电极帽封接引出电线,装上插口,就成为一支pH指示电极。参比电极:对溶液中氢离子活度无响应,具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。zui常用的是甘汞电极和银/氯化银电极。参比电极在测量电池中的作用是提供并保持一个固定的参比电势,因此对参比电极的要求是电势稳定、重现,温度系数小,有电流通过时极化电势小。 pH复合电极:将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极。外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极。复合电极的zui大优点是合二为一,使用方便。pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。
⑴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0.1~0.2mm左右,电阻值<250兆欧(25℃)。
⑵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。
⑶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。
⑷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,玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值,主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。
⑸电极塑壳:电极塑壳是支持玻璃电极和液接界,盛放外参比溶液的壳体,由聚碳酸酯塑压成型。
⑹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。
⑺外参比溶液:为3.3mol/L的氯化钾凝胶电解质,不易流失,无需添加。
⑻砂芯液接界:液接界是构通外参比溶液和被测溶液的连接部件,要求渗透量稳定。
⑼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。
(7)、为什么要浸泡pH电极?如何浸泡:
pH电极使用前必须浸泡,www.marinafl.com因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜,在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层,它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子有良好的响应。同时,玻璃电极经过浸泡,可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH4缓冲溶液浸泡。通常使用pH4缓冲液更好一些,浸泡时间8小时至24小时或更长,根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。同时,参比电极的液接界也需要浸泡。因为如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定,参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致,即3.3mol/L KCL溶液或饱和KCL溶液,浸泡时间一般几小时即可。
       因此,对pH复合电极而言,就必须浸泡在含KCL的pH4缓冲溶液中,这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别提醒注意,因为过去人们使用单支的pH玻璃电极已习惯于用去离子水或pH4缓冲液浸泡,后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法,甚至在一些不正确的pH复合电极的使用说明书中也会进行这种错误的指导。这种错误的浸泡方法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,液接界内部(例如砂芯内部)的KCL浓度已大大降低了,使液接界电势增大和不稳定。当然,只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时,电极还是会复原的。
       另外,pH电极也不能浸泡在中性或碱性的缓冲溶液中,长期浸泡在此类溶液中会使pH玻璃膜响应迟钝。正确的pH电极浸泡液的配制:取pH4.00缓冲剂(250ml)一包,溶于250ml纯水中,再加入56克分析纯KCl,适当加热,搅拌至完全溶解即成。深圳市长利来科技有限公司有瓶装的电极浸泡液供应,规格有500ml和50ml二种,这些浸泡液中含有防腐剂成分,不会发霉和变质,保质期一年。
        为了使pH复合电极使用更加方便,一些进口的pH复合电极和部分国产电极(如上海三信仪表厂的产品),都在pH复合电极头部装有一个密封的塑料小瓶,内装电极浸泡液,电极头长期浸泡其中,使用时拔出洗净就可以,非常方便。这种保存方法不仅方便,而且对延长电极寿命也是非常有利的,只是塑料小瓶中的浸泡液不要受污染,要注意更换。
(8)、清洗pH电极:
     球泡和液接界污染后先用以下溶剂清洗,再用去离子水洗去溶剂,将电极浸入浸泡掖中活化。对应的污染物和清洗剂如下:
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(弱酸性)
树脂高分子物质   稀酒精、丙酮、乙醚
蛋白质血球沉淀物  酸性酶溶液(如食母生片)
颜料类物质    稀漂白掖、过氧化氢
(9)、pH电极能用多久:
     电极的质量保证期限,以没有经过使用为前提,期限一年,因此很多人就笼统的讲电极的寿命是一年,其实这是不对的。这里里面除了电极本身品质以外还有一个使用和保养的问题。
1、使用介质,相同的电极会接触不同的介质,有的介质很干净,如自来水,有的介质是强酸强碱甚至高温。
2、使用时间,有的是偶尔使用,有的是长期连续使用。
3、是否清洗保养,因此这里面就会有很大的不一样,一般来讲,一支电极如果在很短的时间内失效,就有可能是电极型号选择不对或者使用者保养不当,这种情况一般生产厂是不负责退赔的。当然,如果电极虽经使用,但外观仍很好,并无不良使用的痕迹,就有可能是电极质量原因,生产厂一般也会负责退赔的。至于有些电极号称长寿命电极,其实也是有些问题的。电极的一般使用时间为半年至一年,使用条件差的工业pH电极时间可能更短一些。
        国家标准(ZBN50003-88)对电极“寿命”的规定:“电极的保证期:从电极上所标注的制造日期起,在一年内的存放期内拆箱使用时,其性能应符合本标准的全部要求。在保证期内,如发现电极因制造厂的原因而不能正常工作时,制造厂应负责修理或退换。
(10)、pH计的校准,什么是一点、二点三点之类的校准:
对于测量精度在0.1pH以下的样品,可以采用一点校准方法调整仪器,一般选用pH6.86或pH7.00标准缓冲液。有些仪器本身精度只0.2pH或0.1pH,因此仪器只设有一个
“定位”调节旋钮。具体操作步骤如下:
⑴测量标准缓冲液温度,查表确定该温度下的pHs值,将温度补偿旋钮调节到该温度下
⑵用纯水冲洗电极并甩干
⑶将电极浸入缓冲溶液晃动后静止放置,待读数稳定后,调节定位旋钮使仪器显示该标准溶液的pHs值。
⑷取出电极冲洗并甩干
⑸测量样品温度,并将pH计温度补偿旋钮调节至该温度值
⑹将电极浸入样品溶液,晃动后静止放置,显示稳定后读数。
       对于精密级的pH计,除了没有定位和温度补偿调节外,还设有电极斜率调节,它就需要用二种标准缓冲液进行校准。一般先以pH6.86和pH7.00进行定位校准,然后根据测试溶液的酸碱情况,选用pH4.00(酸性)或pH9.18和pH10.01(碱性)缓冲溶液进行斜率校正,具体步骤为:
⑴电极洗净并甩干,浸入pH6.86或pH7.00标准溶液中,仪器温度补偿旋钮置于溶液温度处。待示值稳定后,调节定位旋钮使仪器示值为标准溶液的pHs值
⑵取出电极洗净甩干,浸入第二种标准溶液中。待示值稳定后,调节仪器斜率旋钮,使仪器示值为第二种标准溶液的pHs值
⑶取出电极洗净并甩干,再浸入pH6.86或pH7.00缓冲溶液中。如果误差超过0.02pH,则重复第⑴、⑵步骤,直至二种标准溶液不需要调节旋钮都能显示正确的pHs值。
⑷取出电极并甩干,将pH温度补偿旋钮调节至样品溶液温度,将电极浸入样品溶液,晃动后静止放置,显示稳定后读数。
(11)、检查你的pH计到底准不准?
     *可靠和zui简单的方法就是以pH标准缓冲溶液来进行检定。取三个标准缓冲溶液:pH6.86、pH4.00、pH9.18(zui好是新鲜配制并且温度相同),以pH6.86进行定位校准,以pH4.00进行斜率校准,然后测试pH9.18,pH计是否准确,是否合格立见分晓。如果精度不合格,还可以进一步判断是pH计有问题还是pH电极有问题。
 由于检测pH计需要相应的设备和技术太吗法,我们可以采用本书第23条的方法来检测pH电极的好坏,也就是可以确定是新配一支pH电极还是要将pH计送去维修。当电极玷污导致性能下降或不能使用时,请试图按以下方式清洗后再校正,有可能使电极得以恢复,否则请购买新电极:
1.用0.1mol/L HCl 或HNO浸泡半小时,然后再用贮存液浸泡1小时。
2.电极沉积物的清洗:
(1)蛋白质:用1%胃蛋白酶的盐酸溶液(HCl浓度为0.1mol/L)浸泡15分钟,或用10%的次氯酸钠溶液浸泡5分钟。
(2)无机物:用0.1mol/L的EDTA溶液浸泡15分钟。
(3)脂肪及油:用温和的洗涤剂或甲醇溶液清洗。
3.清洗之后凉干,检查内充液的量(若太少请填充),再把电极放入贮存液中至少1小时。
4.若没有贮存液可在200mL(pH=7缓冲溶液)溶液中加入1gKCl摇匀后暂时使用。
(12)、pH玻璃电极、参比电极保养:
1、 pH玻璃电极的贮存:短期:贮存在pH=4的缓冲溶液中;长期:贮存在pH=7的缓冲溶液中。
2、 pH玻璃电极的清洗:玻璃电极球泡受污染可能使电极响应时间加长。可用CCl4或皂液揩去污物,然后浸入蒸馏水一昼夜后继续使用。污染严重时,可用5%HF溶液浸10~20分钟,立即用水冲洗干净,然后浸入0.1NHCl溶液一昼夜后继续使用。
3、 玻璃电极老化的处理:玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。旧电极响应迟缓,膜电阻高,斜率低。用氢氟酸浸蚀掉外层胶层,经常能改善电极性能。若能用此法定期清除内外层胶层,则电极的寿命几乎是无限的。
4、 参比电极的贮存:银-氯化银电极zui好的贮存液是饱和氯化钾溶液,高浓度氯化钾溶液可以防止氯化银在液接界处沉淀,并维持液接界处于工作状态。此方法也适用于复合电极的贮存。
5、 参比电极的再生,参比电极发生的问题绝大多数是由液接界堵塞引起的,可用下列方法解决:
(1) 浸泡液接界:用10%饱和氯化钾溶液和90%蒸馏水的混合液,加热至60~70℃,将电极浸入约5cm,浸泡20分钟至1小时。此法可溶去电极端部的结晶。
(2)氨浸泡:当液接界被氯化银堵塞时可用浓氨水浸除。具体方法是将电极内充洗净,液放空后浸入氨水中10~20分钟,但不要让氨水进入电极内部。取出电极用蒸馏水洗净,重新加入内充液后继续使用。
(3) 真空方法:将软管套住参比电极液接界,使用水流吸气泵,抽吸部分内充液穿过液接界,除去机械堵塞物。
(4) 煮沸液接界:银-氯化银参比电极的液接界浸入沸水中10~20秒。注意,下一次煮沸前,应将电极冷却到室温。
(5) 当以上方法均无效时,可采用砂纸研磨的机械方法去除堵塞。此法可能会使研磨下的砂粒塞入液接界。造成*性堵塞。

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