PH計(jì)
對(duì)于初次使用PH計(jì)的用戶而言,必須要對(duì)他們有一個(gè)基本的認(rèn)識(shí),pH計(jì)的主要三大結(jié)構(gòu)部件是
什么呢?
1、一個(gè)參比電極;
2、一個(gè)玻璃電極,其電位取決于周圍溶液的pH;
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:
1、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中的參比電極。
2、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。3、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。全量程是0~14pH,pH=7為中性,pH《7為酸性,pH值接近0為強(qiáng)酸性。pH》7為堿性,pH值接近14為強(qiáng)堿性。普通pH計(jì)的原理和結(jié)構(gòu)如上圖所示,將待測(cè)液體氫離子活性作為兩根電極之間產(chǎn)生的電位差,通過(guò)變送器得到傳輸信號(hào)。成為基準(zhǔn)的電極被稱為玻璃電極,從外觀來(lái)看與玻璃試管相似。
我們?cè)谶x購(gòu)酸度計(jì)時(shí)需要考慮以下幾點(diǎn):1、根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合分類可分為:筆式pH計(jì)、便攜式pH計(jì)、實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)和工業(yè)pH計(jì)等。筆式pH計(jì)主要用于代替pH試紙的功能,具有精度低、使用方便的特點(diǎn)。便攜式pH計(jì)主要用于現(xiàn)場(chǎng)和野外測(cè)方式,要求較高的精度和完善的功能。實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)是一種臺(tái)式高精度分析儀表,要求精度高、功能全,包括打印輸出、數(shù)據(jù)處理等等。工業(yè)pH計(jì)是用于工業(yè)流程的連續(xù)測(cè)量,不僅要有測(cè)量顯示功能,還要有報(bào)警和控制功能,以及安裝、清洗、抗干擾等等問(wèn)題的考慮。2、據(jù)pH計(jì)儀器精度分類:可分為0.2級(jí)、0.1級(jí)、0.05級(jí)、0.01級(jí),數(shù)字越小,精度越高。3、根據(jù)元器件類型分類:可分為晶體管式、集成電路式和單片機(jī)微電腦式,更多的是應(yīng)用微電腦芯片,大大減少了儀器體積和單機(jī)成本;但芯片的開(kāi)發(fā)成本很貴4、根據(jù)讀數(shù)指示分類:可分為指針式和數(shù)字顯示式二種。指針式pH計(jì)已很少使用,但指針式儀表能夠顯示數(shù)據(jù)的連續(xù)變化過(guò)程,因此在滴定分析中還有使用。5、看pH計(jì)有沒(méi)有附帶功能,比方說(shuō)帶標(biāo)配RS232接口,還有一個(gè)很重的是溫度補(bǔ)償是自動(dòng)還是手動(dòng),自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì)要比手動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì)方便些,二者之間的價(jià)格自然也有差異。
3、如何正確保存和使用pH緩沖溶液?緩沖溶液配制后,應(yīng)裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(堿性pH緩沖液,如,pH9.18、pH10.01、pH12.46等,應(yīng)裝在聚乙烯瓶中)瓶蓋嚴(yán)密蓋緊,在冰箱中低溫(5~10℃)保存,一般可使用六個(gè)月左右,如發(fā)現(xiàn)有混頻器濁,發(fā)霉或沉淀現(xiàn)象,不能繼續(xù)使用。使用時(shí),應(yīng)準(zhǔn)備幾個(gè)50mL的聚乙烯小瓶,將大瓶中的組沖溶液倒入小瓶中,并在環(huán)境溫度下放置1~2個(gè)小時(shí),等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒入大瓶中,以免污染,瓶中的緩沖溶液在大于10℃的環(huán)境條件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86、pH14.00三種溶液使用時(shí)間可以長(zhǎng)一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的二氧化碳,其pH值比較容易變化。4、pH緩沖溶液有何用途?(1)pH測(cè)量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計(jì)。(2)用以檢定pH計(jì)的準(zhǔn)確性,例如,用pH6.86和pH14.00,標(biāo)定pH計(jì)后,將pH電極插入pH9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值是否一致。(3)在一般精度測(cè)量時(shí)檢pH計(jì)是否需要重新標(biāo)定。pH計(jì)標(biāo)定并使用后也許會(huì)產(chǎn)生漂移或變化,因此在測(cè)試前將電極插入與被測(cè)溶液比較接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中,根據(jù)誤差大小確定是否需要重新標(biāo)定。(4)檢測(cè)pH電極的性能。5、pH電極為何要浸泡?如何正確浸泡pH復(fù)合電極?pH電極使用前必須浸泡,因?yàn)閜H球泡是一種特殊的玻璃膜,在玻璃膜表有一很薄的凝膠層,它只有在充分濕潤(rùn)的條件下才能與溶液中的氫離子有良好的影響。同時(shí),玻璃電極經(jīng)過(guò)浸泡,可以使不對(duì)稱電勢(shì)大大下降并趨向穩(wěn)定