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學(xué)完這個(gè)你才算真正了解pH計(jì)!

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2019-05-28  來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)
核心提示:PH計(jì)是測(cè)量和反應(yīng)溶液酸堿度的重要工具,PH計(jì)的型號(hào)和產(chǎn)品多種多樣,顯示方式也有指針顯示和數(shù)字顯示兩種可選,但是無(wú)論P(yáng)H計(jì)的類(lèi)型如何變化,它的工作原理都是相同的,其主體是一個(gè)精密的電位計(jì)。
pH計(jì)的結(jié)構(gòu)

1.一個(gè)參比電極;

2.一個(gè)玻璃電極,其電位取決于周?chē)芤旱膒H;

3.一個(gè)電流計(jì),該電流計(jì)能在電阻極大的電路中測(cè)量出微小的電位差。

以下是分別說(shuō)明各部件的主要功能:

參比電極的基本功能是維持一個(gè)恒定的電位,作為測(cè)量各種偏離電位的對(duì)照。銀-氧化銀電極是目前pH中最常用的參比電極。

玻璃電極的功能是建立一個(gè)對(duì)所測(cè)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(duì)pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中,就組成一個(gè)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(gè)電池的電位隨待測(cè)溶液的pH變化而變化,而測(cè)量pH計(jì)中的電池產(chǎn)生的電位是困難的,因其電動(dòng)勢(shì)非常小,且電路的阻抗又非常大1-100MΩ;因此,必須把信號(hào)放大,使其足以推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)毫伏表或毫安表。

電流計(jì)的功能就是將原電池的電位放大若干倍,放大了的信號(hào)通過(guò)電表顯示出,電表指針偏轉(zhuǎn)的程度表示其推動(dòng)的信號(hào)的強(qiáng)度,為了使用上的需要,pH電流表的表盤(pán)刻有相應(yīng)的pH數(shù)值;而數(shù)字式pH計(jì)則直接以數(shù)字顯出pH值。


pH計(jì)的工作原理

pH計(jì)是以電位測(cè)定法來(lái)測(cè)量溶液pH值的,因此pH計(jì)的工作方式,除了能測(cè)量溶液的pH值以外,還可以測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)。pH在拉丁文中,是Pondus hydrogenii的縮寫(xiě),是物質(zhì)中氫離子的活度,pH值則是氫離子濃度的對(duì)數(shù)的負(fù)數(shù)。

pH計(jì)的主要測(cè)量部件是玻璃電極和參比電極,玻璃電極對(duì)pH敏感,而參比電極的電位穩(wěn)定。將pH計(jì)的這兩個(gè)電極一起放入同一溶液中,就構(gòu)成了一個(gè)原電池,而這個(gè)原電池的電位,就是這玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和。

pH計(jì)的參比電極電位穩(wěn)定,那么在溫度保持穩(wěn)定的情況下,溶液和電極所組成的原電池的電位變化,只和玻璃電極的電位有關(guān),而玻璃電極的電位取決于待測(cè)溶液的pH值,因此通過(guò)對(duì)電位的變化測(cè)量,就可以得出pH溶液的pH值。

 

誤差校正

理論上,0~7~14pH的發(fā)生電位差在25℃時(shí)為+414mV~0~-414mV左右。在能斯特方程式中,電位差大約會(huì)變化-59mV,但實(shí)際上1pH的變化大約會(huì)變化-58mV,此外對(duì)于強(qiáng)酸性與強(qiáng)堿性由于玻璃膜的材質(zhì)以及液體的種類(lèi)不同,會(huì)產(chǎn)生誤差。

pH計(jì)的校正使用符合JIS標(biāo)準(zhǔn)的pH標(biāo)準(zhǔn)液。pH標(biāo)準(zhǔn)液包括草酸鹽(1.68pH)、酞酸鹽(4.01pH)、中性磷酸鹽(6.86pH)、磷酸鹽(7.41pH)、硼酸鹽(9.18pH)、碳酸鹽(10.01pH)。


pH計(jì)的使用方法(步驟)

pH計(jì)使用前的準(zhǔn)備工作

1.使用pH計(jì)之前先用三蒸水清洗電極,注意玻璃電極不要碰碎。

2.準(zhǔn)備在平臺(tái)pH計(jì)的旁邊放至調(diào)節(jié)用的NaOH液和HCl液。

3.在冰箱中拿出定pH液(pH=7.0),放與平臺(tái)上。

4.打開(kāi)pH計(jì),調(diào)定pH值,按︿﹀鍵選擇pH和CAL選項(xiàng),選擇其中的CAL項(xiàng),調(diào)節(jié)插入到pH液(pH=7.0)中,按《》鍵選擇數(shù)據(jù)值到7.0處,出現(xiàn)小八叉即可。

5.將玻璃電極插入到待測(cè)的溶液中,再放入另一電極,適當(dāng)?shù)臄噭?dòng)液面(注意:不要碰碎玻璃電極)。

6.pH計(jì)的電子單元使用必須注意電路的保護(hù),在不進(jìn)行pH值測(cè)量時(shí),要將pH計(jì)的輸入短路,以避免pH計(jì)的損壞。

7.pH計(jì)的玻璃電極插座必須保持干凈、清潔和干燥,不能接觸鹽霧和酸霧等有害氣體,同時(shí)嚴(yán)禁玻璃電極插座上沾有任何的水溶液,以避免pH計(jì)高輸入阻抗。

8.未到你需要的pH值時(shí)要小心的加如NaOH液和HCl液,(據(jù)調(diào)節(jié)范圍不同可以選擇不同濃度的調(diào)節(jié)液,濃度小時(shí)可以快加,濃度大時(shí)要加慢)。

9.加液時(shí)小心不要超過(guò)所需的定容量。


pH計(jì)怎么使用步驟

1.后蓋打開(kāi),裝入電池一塊。

2.裝上復(fù)合玻璃電極注意:

(1)復(fù)合電極下端是易碎玻璃泡,使用和存放時(shí)千萬(wàn)要注意,防止與其它物品相碰。

(2)復(fù)合電極內(nèi)有KCl飽和溶液作為傳導(dǎo)介質(zhì),如干涸結(jié)果測(cè)定不準(zhǔn)必須隨時(shí)觀察有無(wú)液體,發(fā)現(xiàn)剩余很少量時(shí)到化驗(yàn)室灌注。

(3)復(fù)合電極儀器接口決不允許有污染,包括有水珠。

(4)復(fù)合電極連線不能強(qiáng)制性拉動(dòng),防止線路接頭斷裂。

3.打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)后,再打到pH測(cè)量檔。

4.用溫度計(jì)測(cè)量pH6.86標(biāo)準(zhǔn)液的溫度,然后將pH計(jì)溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)到所測(cè)的溫度值下。

5.將復(fù)合電極用去離子水沖洗干凈,并用濾紙擦干。

6.將pH6.86標(biāo)準(zhǔn)溶液2~5ml倒入已用水洗凈并擦干的塑料燒杯中,洗滌燒杯和復(fù)合電極后倒掉,再加入20mlpH6.86標(biāo)準(zhǔn)溶液于塑料燒杯中,將復(fù)合電極插入于溶液中,用儀器定位旋鈕,調(diào)至讀數(shù)6.86,直到穩(wěn)定。 應(yīng)該注意以下兩點(diǎn):

(1)必須用pH6.86標(biāo)準(zhǔn)調(diào)定位。

(2)調(diào)完后,決不能再動(dòng)定位旋鈕。

7.將復(fù)合電極用去離子水洗凈,用濾紙擦干,用溫度計(jì)測(cè)量pH4.00溶液的溫度,并將儀器溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)到所測(cè)的溫度值下。

8.將pH4.00標(biāo)準(zhǔn)溶液2~5ml倒入另一個(gè)塑料燒杯中,洗滌燒杯和復(fù)合電極后倒掉,再加入20mlpH4.00標(biāo)準(zhǔn)溶液,將復(fù)合電極插入溶液中,讀數(shù)穩(wěn)定后,用斜率旋鈕調(diào)至pH4.00。應(yīng)該注意斜率鈕調(diào)完后,決不能再動(dòng)。

9.用溫度計(jì)測(cè)定待測(cè)液溫度,并將儀器溫度補(bǔ)償調(diào)至所測(cè)溫度。

10.將復(fù)合電極插入待測(cè)溶液中,讀取pH值,即為待測(cè)液pH值。 應(yīng)該注意以下兩點(diǎn):

(1)測(cè)定時(shí)溫度不能過(guò)高,如超過(guò)40℃測(cè)定結(jié)果不準(zhǔn),需用燒杯取出稍冷。

(2)復(fù)合電極避免和有機(jī)物接觸,一旦接觸或沾污要用無(wú)水乙醇清洗干凈。

11.注意事項(xiàng): 儀器在使用前必須進(jìn)行校準(zhǔn),即以上4~8款操作。如果儀器不關(guān)機(jī),可以連續(xù)測(cè)定,一旦關(guān)機(jī)就要校準(zhǔn)。但12小時(shí)即使不關(guān)機(jī)也必須校準(zhǔn)一次。


pH計(jì)使用注意事項(xiàng)

1.一般情況下,pH計(jì)儀器在連續(xù)使用時(shí),每天要標(biāo)定一次;一般在24小時(shí)內(nèi)儀器不需再標(biāo)定。

2.使用前要拉下pH計(jì)電極上端的橡皮套使其露出上端小孔。

3.標(biāo)定的緩沖溶液一般第一次用pH=6.86的溶液,第二次用接近被測(cè)溶液pH值的緩沖液,如被測(cè)溶液為酸性時(shí),緩沖液應(yīng)選pH=4.00;如被測(cè)溶液為堿性時(shí)則選pH=9.18的緩沖液。

4.測(cè)量時(shí),電極的引入導(dǎo)線應(yīng)保持靜止,否則會(huì)引起測(cè)量不穩(wěn)定。

5.電極切忌浸泡在蒸餾水中。pH計(jì)所使用的電極如為新電極或長(zhǎng)期未使用過(guò)的電極,則在使用前必須用蒸餾水進(jìn)行數(shù)小時(shí)的浸泡,這樣pH計(jì)電極的不對(duì)稱電位可以被降低到穩(wěn)定水平,從而降低電極的內(nèi)阻。

6.pH計(jì)在進(jìn)行pH值測(cè)量時(shí),要保證電極的球泡完全進(jìn)入到被測(cè)量介質(zhì)內(nèi),這樣才能獲得更加準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

7.pH計(jì)使用時(shí),要去除參比電極點(diǎn)解液加液口的橡皮塞,這樣參比電解液就能夠在重力的。


pH計(jì)的保養(yǎng)

1.pH計(jì)玻璃電極的貯存

pH計(jì)短期內(nèi)不用時(shí),可充分浸泡在飽和氯化鉀溶液中。但若長(zhǎng)期不用,應(yīng)將其干放,切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。

2.pH玻璃電極的清洗

玻璃電極球泡受污染可能使電極響應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)?捎肅Cl4或皂液揩去污物,然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴(yán)重時(shí),可用5%HF溶液浸10~20分鐘,立即用水沖洗干凈,然后,浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續(xù)使用。

3.玻璃電極老化的處理

玻璃電極的老化與膠層結(jié)構(gòu)漸進(jìn)變化有關(guān)。舊電極響應(yīng)遲緩,膜電阻高,斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層,經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內(nèi)外層膠層,則電極的壽命幾乎是無(wú)限的。

4.參比電極的貯存

銀-氯化銀電極最好的貯存液是飽和氯化鉀溶液,高濃度氯化鉀溶液可以防止氯化銀在液接界處沉淀,并維持液接界處于工作狀態(tài)。此方法也適用于復(fù)合電極的貯存。

編輯:songjiajie2010

 
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