pH计5大常见问题汇总，超实用！

展源 0 2024-02-26

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pH计

PH计是测量和反应溶液酸碱度的重要工具，PH计的型号和产品多种多样，显示方式也有指针显示和数字显示两种可选，但是无论PH计的类型如何变化，它的工作原理都是相同的，其主体是一个精密的电位计。

电位测定系统中的电极组成形式

电位测定系统中的pH电极与参比电极的组成形式：

1、单体pH电极+参比电极（pH电极和参比电极是分开的，一共两个电极)

1-Ag/AgCl参比芯；2-参比电解液；3-隔膜；4-H+离子感应玻璃膜；

2、复合pH电极（pH电极和参比电极是复合在一个电极上的）

1-电极电缆线接口；2-参比电解液填充口；3-电极杆；4-电极头；

pH电极的活性部分：

1-参比电极的Ag/AgCl参比芯；2-电解液隔膜，参比电极的隔膜；3-玻璃膜（相当于测量电极）。

pH计的工作原理

以单体pH电极+参比电极为例：

电位测试过程中，参比电极和pH电极与待测溶液接触，并存在以下电位差：

U1-玻璃膜相对于测定溶液电位；U2-隔膜扩散电位；U3-内参比电极相对于参比液电位；U4-参比电极电位；

对于一个指定的电极对而言，其中U3和U4的数值是恒定的，也可通过适当的方法，使参比电极隔膜扩散电位U2很小，并保持恒定，以使两电极间测定的电位数值只与U1有关。

U1是玻璃膜相对于测定溶液电位，U1数值的大小与待测溶液的氢离子活度有关。

从pH电极感应H+活度变化的机理（可参考电极干货系列（一）—pH电极感应机理与电极构造及分类）可得知，一个pH电极感应H+活度变化的部位是玻璃膜。玻璃膜表面有一层大约0.1mm的水合层，在酸性条件下，待测溶液中的氢离子进入到水合层，在碱性条件下，水合层中的氢离子扩散到待测溶液中，这种进入和扩散过程会形成一个膜电位，即为U1。

pH电极测定电位过程中电位变化、玻璃膜相对于测定溶液电位U1与待测溶液的氢离子活度关系可根据Nernst方程进行推断和计算：

其中U0=U2+U3+U4

U：指示电极与参比电极间的电位；

U0：电极标准电位,与电极结构有关；

R：气体常数（8.31441J•K-1•mol-1）；

Z：分析离子H+的电荷数（此时Z=1）；

F：法拉第常数（96484.56C·mol-1）；

T：绝对温度K(T=t+273.15)；

Nernst方程中的斜率是指理论电极斜率，电极斜率对应于分析离子变化引起的十幂次方的电位变化，与电极的结构、温度及待测离子的电荷有关。对于一价正电荷离子(z=+1)，25℃时，理论电极斜率等于59.16mV。

误差校正

理论上，0～7～14pH的发生电位差在25℃时为+414mV～0～-414mV左右。在能斯特方程式中，电位差大约会变化-59mV，但实际上1pH的变化大约会变化-58mV，此外对于强酸性与强碱性由于玻璃膜的材质以及液体的种类不同，会产生误差。

pH计的电位差

pH计的校正使用符合JIS标准的pH标准液。pH标准液包括草酸盐(1.68pH)、酞酸盐(4.01pH)、中性磷酸盐(6.86pH)、磷酸盐(7.41pH)、硼酸盐(9.18pH)、碳酸盐(10.01pH)。

pH计的使用方法（步骤）

pH计使用前的准备工作

1.使用pH计之前先用三蒸水清洗电极，注意玻璃电极不要碰碎。

2.准备在平台pH计的旁边放至调节用的NaOH液和HCl液。

3.在冰箱中拿出定pH液（pH=7.0），放与平台上。

4.打开pH计，调定pH值，按︿﹀键选择pH和CAL选项，选择其中的CAL项，调节插入到pH液（pH=7.0）中，按《》键选择数据值到7.0处，出现小八叉即可。

5.将玻璃电极插入到待测的溶液中，再放入另一电极，适当的搅动液面（注意：不要碰碎玻璃电极）。

6.pH计的电子单元使用必须注意电路的保护，在不进行pH值测量时，要将pH计的输入短路，以避免pH计的损坏。

7.pH计的玻璃电极插座必须保持干净、清洁和干燥，不能接触盐雾和酸雾等有害气体，同时严禁玻璃电极插座上沾有任何的水溶液，以避免pH计高输入阻抗。

8.未到你需要的pH值时要小心的加如NaOH液和HCl液，（据调节范围不同可以选择不同浓度的调节液，浓度小时可以快加，浓度大时要加慢）。

9.加液时小心不要超过所需的定容量。

pH计使用注意事项

1.一般情况下，pH计仪器在连续使用时，每天要标定一次；一般在24小时内仪器不需再标定。

2.使用前要拉下pH计电极上端的橡皮套使其露出上端小孔。

3.标定的缓冲溶液一般第一次用pH=6.86的溶液，第二次用接近被测溶液pH值的缓冲液，如被测溶液为酸性时，缓冲液应选pH=4.00；如被测溶液为碱性时则选pH=9.18的缓冲液。

4.测量时，电极的引入导线应保持静止，否则会引起测量不稳定。

5.电极切忌浸泡在蒸馏水中。pH计所使用的电极如为新电极或长期未使用过的电极，则在使用前必须用蒸馏水进行数小时的浸泡，这样pH计电极的不对称电位可以被降低到稳定水平，从而降低电极的内阻。

6.pH计在进行pH值测量时，要保证电极的球泡完全进入到被测量介质内，这样才能获得更加准确的测量结果。

7.pH计使用时，要去除参比电极点解液加液口的橡皮塞，这样参比电解液就能够在重力的。

pH计的保养

1.pH计玻璃电极的贮存

pH计短期内不用时，可充分浸泡在饱和氯化钾溶液中。但若长期不用，应将其干放，切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。

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。

文章来源：瑞士万通微服务食品实验室服务

责任编辑：展源

审核人：何发

内容来源：瑞士万通微服务食品实验室服务

责任编辑：展源

审　　核：何发

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