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PH計電極常見問題

時間:2014/9/9閱讀:595
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1、什么是pH指示電極?
  
對溶液中氫離子活度有響應(yīng),電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測量電極。pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但zui常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內(nèi)充入內(nèi)參比溶液,插入內(nèi)參比電極(一般用銀/氯化銀電極),用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH指示電極。單*支pH指示電極是無法進行測量的,它必須和參比電極一起才能測量。
  
2、什么是參比電極?

  
對溶液中氫離子活度無響應(yīng),具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。zui常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢,因此對參比電極的要求是電勢穩(wěn)定、重現(xiàn),溫度系數(shù)小,有電流通過時極化電勢小。
  
3、什么是pH復(fù)合電極?
  

將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復(fù)合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復(fù)合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復(fù)合電極。復(fù)合電極的zui大優(yōu)點是合二為一,使用方便。pH復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)主要由電極球泡、玻璃支持桿、內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導(dǎo)線、插口等組成。
  
⑴電極球泡:它是由具有氫功能的鋰玻璃熔融吹制而成,呈球形,膜厚在0.1~0.2mm左右,電阻值<250兆歐(25℃)。
  
⑵玻璃支持管:是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優(yōu)良的鉛玻璃制成,其膨脹系數(shù)應(yīng)與電極球泡玻璃一致。
  
⑶內(nèi)參比電極:為銀/氯化銀電極,主要作用是引出電極電位,要求其電位穩(wěn)定,溫度系數(shù)小。
  
⑷內(nèi)參比溶液:零電位為7pH的內(nèi)參比溶液,是中性磷酸鹽和氯化鉀的混合溶液,玻璃電極與參比電極構(gòu)成電池建立零電位的pH值,主要取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。
  
⑸電極塑殼:電極塑殼是支持玻璃電極和液接界,盛放外參比溶液的殼體,由PPS塑壓成型。
  
⑹外參比電極:為銀/氯化銀電極,作用是提供與保持一個固定的參比電勢,要求電位穩(wěn)定,重現(xiàn)性好,溫度系數(shù)小。
  
⑺外參比溶液:為3.3mol/L的氯化鉀凝膠電解質(zhì),不易流失,無需添加。
  
⑻砂芯液接界:液接界是構(gòu)通外參比溶液和被測溶液的連接部件,要求滲透量穩(wěn)定。
  
⑼電極導(dǎo)線:為低噪音金屬屏蔽線,內(nèi)芯與內(nèi)參比電極連接,屏蔽層與外參比電極連接。
  
4、pH電極為什么要浸泡?如何正確浸泡pH復(fù)合電極?

  
原因分析:pH電極使用前必須浸泡,因為pH球泡是一種特殊的玻璃膜,在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層,它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的H 離子有良好的響應(yīng)。同時,玻璃電極經(jīng)過浸泡,可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩(wěn)定。pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH4緩沖溶液浸泡。通常使用pH4緩沖液更好一些,浸泡時間8小時至24小時或更長,根據(jù)球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時,參比電極的液接界也需要浸泡。因為如果液接界干涸會使液接界電勢增大或不穩(wěn)定,參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致,即3.3mol/LKCL溶液或飽和KCL溶液,浸泡時間一般幾小時即可。
  
正確浸泡pH復(fù)合電極:浸泡在含KCL的pH4緩沖溶液中,這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意,因為過去人們使用單支的pH玻璃電極已習慣于用去離子水或pH4緩沖液浸泡,后來使用pH復(fù)合電極時依然采用這樣的浸泡方法,甚至在一些不正確的pH復(fù)合電極的使用說明書中也會進行這種錯誤的指導(dǎo)。這種錯誤的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH復(fù)合電極變成一支響應(yīng)慢、精度差的電極,而且浸泡時間越長性能越差,因為經(jīng)過長時間的浸泡,液接界內(nèi)部(例如砂芯內(nèi)部)的KCL濃度已大大降低了,使液接界電勢增大和不穩(wěn)定。當然,只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數(shù)小時,電極還是會復(fù)原的。
  
另外,pH電極也不能浸泡在中性或堿性的緩沖溶液中,長期浸泡在此類溶液中會使pH玻璃膜響應(yīng)遲鈍。正確的pH電極浸泡液的配制:取pH4.00緩沖劑(250ml)一包,溶于250ml純水中,再加入56克分析純KCl,適當加熱,攪拌至*溶解即成。
  
5、一般pH計的電極能用多長時間?

  
這個問題是很多用戶經(jīng)常詢問的,但卻不是簡單幾個字能夠回答的。首先介紹國家標準(ZBN50003-88)對電極“壽命”的規(guī)定:“電極的保證期:從電極上所標注的制造日期起,在一年內(nèi)的存放期內(nèi)拆箱使用時,其性能應(yīng)符合本標準的全部要求。在保證期內(nèi),如發(fā)現(xiàn)電極因制造廠的原因而不能正常工作時,制造廠應(yīng)負責修理或退換’。這里講的很清楚,電極的質(zhì)量保證期限,以沒有經(jīng)過使用為前提,期限一年,因此很多人就籠統(tǒng)的講電極的壽命是一年,其實這是不對的。這里里面除了電極本身品質(zhì)以外還有一個使用和保養(yǎng)的問題。首先是使用介質(zhì),相同的電極會接觸不同的介質(zhì),有的介質(zhì)很干凈,如自來水,有的介質(zhì)是強酸強堿甚至高溫。第二是使用時間,有的是偶爾使用,有的是長期連續(xù)使用。第三是是否清洗保養(yǎng),因此這里面就會有很大的不一樣,一般來講,一支電極如果在很短的時間內(nèi)失效,就有可能是電極型號選擇不對或者使用者保養(yǎng)不當,這種情況生產(chǎn)廠是不負責退賠的。當然,如果電極雖經(jīng)使用,但外觀仍很好,并無不良使用的痕跡,就有可能是電極質(zhì)量原因,生產(chǎn)廠一般也會負責退賠的。至于有些電極號稱長壽命電極,其實也是有些問題的。電極的一般使用時間為半年至一年,使用條件差的工業(yè)pH電極時間可能更短一些。
  
6、pH電極如何清洗?

球泡和液接界污染后先用以下溶劑清洗,再用去離子水洗去溶劑,將電極浸入浸泡液中活化。

污染物清洗劑:
  
無機金屬氧化物      低于1mol/L稀酸
  
有機油脂類物          稀洗滌劑(弱酸性)
  
樹脂高分子物質(zhì)      稀酒精、丙酮、
  
蛋白質(zhì)血球沉淀物  酸性酶溶液(如食母生片)
  
顏料類物質(zhì)              稀漂白掖、過氧化氫
  
7、怎么正確使用pH計的復(fù)合電極?
  
⑴球泡前端不應(yīng)有氣泡,如有氣泡應(yīng)用力甩去。
  
⑵電極從浸泡瓶中取出后,應(yīng)在去離子水中晃動并甩干,不要用紙巾擦拭球泡,否則由于靜電感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移到玻璃膜上,會延長電勢穩(wěn)定的時間,更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。
  
⑶pH復(fù)合電極插入被測溶液后,要攪拌晃動幾下再靜止放置,這樣會加快電極的響應(yīng)。尤其使用塑殼pH復(fù)合電極時,攪拌晃動要厲害一些,因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔,電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產(chǎn)生氣泡,使球泡或液接界與溶液接觸不良,因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。
  
⑷在粘稠性試樣中測試之后,電極必須用去離子水反復(fù)沖洗多次,以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶液洗去試樣,再用水洗去溶劑,浸入浸泡液中活化。
  
⑸避免接觸強酸強堿或腐蝕性溶液,如果測試此類溶液,應(yīng)盡量減少浸入時間,用后仔細清洗干凈。
  
⑹避免在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用,它們會損壞球泡表面的水合凝膠溫度補償對ph計(酸度計)測量有哪些影響層。
  
⑺塑殼pH復(fù)合電極的外殼材料是PPS,如遇損壞電極外殼介質(zhì),此時應(yīng)改用玻璃外殼的pH復(fù)合電極。

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