技术文章
PH计/酸度计的维护
PH计/酸度计的维护
（一）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0.1N HCl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-氯化银电极最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。造成永久性堵塞。
（二） 检查
1、 玻璃电极的一般检查方法
（1）检查零电位
设置pH计在“mV”测量档，将玻璃电极和参比电极一起插入pH＝6.86的缓冲溶液中，仪器的读数应大约为－50～50mV。
（2）检查斜率 接（1），再测pH=4.00或pH=9.18的缓冲溶液的mV值，计算电极的斜率，电极的相对斜率一般应复合技术指标。 注意： 1) 电极零电位值检查方法仅对等电位点为7的玻璃电极而言。若玻璃电极的等电位点不为7时，则有所不同。 2) 对于有的pH计，标定调节能够达到要求时，上述检查结果超出范围不大时，电极任可使用。 3)对于有的智能pH计，可以直接查阅仪器标定结果得到的零电位和斜率值。
2、 参比电极的检查方法 （1） 内阻检查方法 采用实验室电导率仪，电导率仪电极插座一端接参比电极，另一端接一根金属丝，将参比电极和金属丝同时浸入溶液中，测得的内阻应小于10kΩ。如内阻过大，说明液接界有堵塞，应进行处理。 （2） 电极电位检查 取型号相同的一支好的参比电极和被测参比电极接入pH计的输入两端，然后同时插入KCl溶液（或pH=4.00的缓冲溶液），测得的电位差应为－3～3mV，且电位变化应小于±1mV。否则，应该更换或再生参比电极。 （3） 外观检查 银－氯化银丝应该呈暗棕色，若呈灰白色则说明氯化银已部分溶解。
pH计主要用于测量溶液的pH值，便于化学实验人员了解溶液的酸碱特性，pH 计准确与否将直接影响到实验数据的正确获得。由于电极系统固有的不对称电位、液体接界电位、环境温度等因素影响，pH 计测得的示值有一定的误差。精度不同的pH 计，允许的误差值也不同。计量检定人员一般从电计示值误差、输入电流（A）、输入阻抗、温度补偿器引起的示值误差和电计示值重复性五个方面来检定一台pH计是否合格。
在pH 计计量检定中，我们发现仪器不合格的主要原因是温度补偿器的示值超差，导致pH示值不准。下面就介绍一下温度补偿器的作用、对pH示值的影响及产生问题的原因和解决的办法。
pH计是用电位相对测量法来测定溶液pH值的，其理论依据来自于能斯特方程式：E= E0-（2.30259RT/F）PH
式中: E —— 电池电动势
E0—— 标准电极电位
R —— 气体常数
F —— 法拉第常数
T —— 绝对温标（273.15+t℃）
上式表示了在温度恒定时电极电位与溶液pH值之间的关系。在测量pH值条件相同的情况下，由上式推导出如下公式：ΔE=（—2.30259RT/F）/ΔpH
其中ΔE为标准缓冲液与待测溶液之间的电极电位差值，令 K= —2.30259RT/F=ΔE/ΔpH我们称K为转换系数。它表示溶液的pH 值每改变一个单位时，电极电位的改变量。从K的表达式中可以看出其是温度的函数，在不同的温度下,电极电位的改变是不同的。因此，为了适应各种温度状态下pH 值的测量，pH 计中均设有温度补偿装置。温度的补偿范围通常在5—60℃之间。
以我们计量检定的一台pHS—73型pH计（测量精度为0.02级）为例，它的输入电流、输入阻抗引起的示值误差和电计示值重复性这三项所测得的误差值都符合计量检定标准，唯有温度补偿不符合标准，从而导致示值超差，具体数据见下表：| 检定仪输出 标准值（pH） | 0.00 | 1.00 | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 | 6.00 | 7.00 |
| 被检电计的 实际值（pH） | -0.08 | 0.92 | 1.93 | 2 .95 | 3.96 | 4.97 | 5.98 | 7.00 |
| 误差（pH） | -0.08 | -0.08 | -0.07 | -0.05 | -0.04 | -0.03 | -0.02 | 0.00 |
| 检定仪输出 标准值（pH） | 7.00 | 8.00 | 9.00 | 10.00 | 11.00 | 12.00 | 13.00 | 14.00 |
| 被检电计的 实际值（pH） | 7.00 | 8.01 | 9.02 | 10.03 | 11.04 | 12.05 | 13.06 | 14.08 |
| 误差（pH） | 0.00 | +0.01 | + 0.02 | +0.03 | +0.04 | +0.05 | +0.06 | +0.08 |
pHS—73型pH计的温度补偿器是一个上面加有稳定电压的线性可调电位器，通常设在面板上，根据其旋钮位置的不同，标以不同的补偿温度刻度。其塑料旋钮是靠两个助螺钉固定在电位器的圆轴上，随着环境温度的变化，使用中要经常转动该旋钮，这样很容易造成松动和错位，最终导致pH示值的变化。我们采取的措施是在电位器圆轴侧面用锉刀锉出一个平面，装上旋钮后，使一个助螺钉顶住该平面（原来的螺钉是顶在轴面上，旋钮易挪位），同时把另一个螺钉旋紧，从而杜绝旋钮式温度补偿因松动错位造成的pH示值超差。最后，利用标准检定仪的pH发生器（能产生0℃—100℃不同温度点pH值的相应电势）对pH计的温度补偿器重新进行其旋钮位置的校正，给予正确的温度补偿，即可克服由此带来的示值误差影响。用上述方法修复的其他pH计经过重新计量检定后全部符合计量检定标准。
综上所述，旋钮式温度补偿器较容易出现错位故障。若pH示值以7 pH（零电势pH值）为中心点时，示值增加，误差也随之增加（或减小）；示值减小，误差随之减小（或增加），即可判定是温度补偿器补偿电压不对造成的示值误差。如果是旋钮式温度补偿器，用上述方法即可以解决；如果是数字按钮式温度补偿器，应拆开仪器，调整其内部相应的可调电位器，改变其补偿电压来实现。
发布日期：2008-6-14 【返回】