摘要
酸度計PH計的原理及使用方法
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酸度計PH計的原理及使用方法
摘要：酸度計簡稱pH計，由電極和電計兩部分組成，是一種常用的儀器設備，由參比電極、玻璃電極及電流計三部分組成。廣泛應用于工業、農業、科研、環保等領域。
（一）原理用酸度計進行電位測量是測量pH最精密的方法。pH計由三個部件構成。
（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，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。
由于采用最新的電極設計和固體電路技術，現在最好的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中最常用的參比電極。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生變化作出反應的電位差。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，使其足以推動標準毫伏表或毫安表。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的pH數值；而數字式pH計則直接以數字顯出pH值。
（二）調試
實驗室常用的酸度計有老式的國產雷磁25型酸度計（最小分度0.1單位）和pHS-2型酸度計（最小分度0.02單位），這類酸度計的pH值是以電表指針顯示。新式數字式pH計有國產的科立龍公司的KL系列，其設定溫度和pH值都在屏幕上以數字的形式顯示。無論哪種pH計在使用前均需用標準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的標準緩沖液，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，使其讀數與標準緩沖液（pH7.0）的實際值相同并穩定；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的標準緩沖液，把電極浸入，重復上述步驟使其讀數穩定。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。校正后切勿再旋轉定位調節器，否則必須重新校正。
（三）使用
所測溶液的溫度應與標準緩沖液的溫度相同。因此，使用前必須調節溫度調節器或斜率調節旋鈕。先進的pH計在線路中安插有溫度補償系統，儀器經初次較正后，能自動調整溫度變化。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，按下讀數開關，指針所指的數值即為待測溶液的pH值，重復幾次，直到數值不變（數字式pH計在約10s內數值變化少于 0.01pH值時），表明已達到穩定讀數。測量完畢，關閉電源，沖洗電極，玻璃電極要浸泡在蒸餾水中。
（四）保養及注意事項
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，應先用酒精，再用 CCl4 或 C4H10O ，最后用酒精浸泡，再用蒸餾水洗凈。如測定含蛋白質的溶液的pH時，電極表面被蛋白質污染，導致讀數不可靠，也不穩定，出現誤差，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，這會使電極產生靜電荷而導致讀數錯誤。甘汞電極在使用時，注意電極內要充滿氯化鉀溶液，應無氣泡，防止斷路。應有少許氯化鉀結晶存在，以使溶液保持飽和狀態，使用時撥去電極上頂端的橡皮塞，從毛細管中流出少量的氯化鉀溶液，使測定結果可靠。
另外，pH測定的準確性取決于標準緩沖液的準確性。酸度計用的標準緩沖液，要求有較大的穩定性，較小的溫度依賴性。
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