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(1)、水的PH值概念，如何理解？
    一般涉及水溶液的自然現(xiàn)象，化學(xué)變化以及生產(chǎn)過程的，都與pH值有關(guān)。因此在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保和科研領(lǐng)域都需要測量pH值。PH值是水溶液zui重要的理化參數(shù)之一，水的pH值是表示水中氫離子活度的負(fù)對數(shù)值，表示為：pH=-lg aH+，pH值有時(shí)也稱氫離子指數(shù)，由于氫離子活度的數(shù)值往往很小，在應(yīng)用上很不方便，所以就用pH值這一概念來作為水溶液酸性、堿性的判斷指標(biāo)。而且，氫離子活度的負(fù)對數(shù)值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數(shù)量級的大小，這樣應(yīng)用起來就十分方便，并由此得到：
(1)中性水溶液，pH=-1g aH+=-1g 10-7=7；
(2)酸性水溶液，pH<7，pH值越小，表示酸性越強(qiáng)；
(3)堿性水溶液，pH>7，pH值越大，表示堿性越強(qiáng)。
(2)、pH標(biāo)度：根據(jù)pH定義，在0～14pH范圍內(nèi)選擇若干個(gè)pH緩沖溶液作為pH標(biāo)度的固定點(diǎn)，并且采用當(dāng)代技術(shù)能達(dá)到的zui準(zhǔn)確的方法測定它們的pHs值。
     pH測量是一種相對測量，它僅僅指示標(biāo)準(zhǔn)溶液與未知溶液之間的pH差別，實(shí)際測量時(shí)，需要用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液定期進(jìn)行校準(zhǔn)。因此，為了達(dá)到量值的一致，必須建立pH標(biāo)度。pH表度范圍定為0～14pH，pH標(biāo)度的量值由基準(zhǔn)緩沖溶液的pHs值確定。上有二種pH標(biāo)度，即多種基準(zhǔn)pH標(biāo)度和單種基準(zhǔn)pH標(biāo)度，中國采用多種基準(zhǔn)pHs標(biāo)度。
(3)、什么是pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液？
     pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩(wěn)定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿，或者在溶液中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生少量的酸或堿，以及將溶液適當(dāng)稀釋，這個(gè)溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變，這種能對抗少量酸或堿或稀釋，而使pH值不易發(fā)生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液。pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液主要作用：pH測量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計(jì)；用以檢定pH計(jì)的準(zhǔn)確性，例如用pH6.86和pH4.00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pHs值是否一致；在一般精度測量時(shí)檢查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，因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標(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。檢測pH電極的性能。
  pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的特點(diǎn)：
(1)標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值是已知的，并達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度
(2)標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值有良好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性，具有較大的緩沖容量，較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù)。
(3)溶液的制備方法簡單；
    pH測量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。比色法當(dāng)然不要標(biāo)定，而電極法就一定要標(biāo)定，因?yàn)殡姌O法pH測量就是將未知溶液與已知pHs值的標(biāo)準(zhǔn)溶液在測量電池中作比較測定，這是電極法pH測量的“操作定義”所決定的。
(4)、如何配制pH緩沖溶液？
    對于一般的pH測量，可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250ml)，配制溶液時(shí)，應(yīng)使用去離子水，并預(yù)先煮沸15～30分鐘，以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中，用適量去離子水使之溶解，并沖洗包裝袋，再倒入250ml容量瓶中，稀釋至刻度，充分搖勻即可。
(5)、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(堿性的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，一般可使用二個(gè)月左右，如發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(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，將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中，并在環(huán)境溫度下放置1～2小時(shí)，等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環(huán)境條件下可以使用2～3天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三種溶液使用時(shí)間可以長一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的CO2，其pH值比較容易變化。
(6)、pH指示電極，參比電極，pH復(fù)合電極：
 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。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(gè)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(shí)極化電勢小。 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(diǎn)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，由聚碳酸酯塑壓成型。
⑹外參比電極：為銀/氯化銀電極，作用是提供與保持一個(gè)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。
(7)、為什么要浸泡pH電極？如何浸泡：
pH電極使用前必須浸泡，www.gd-ph.com因?yàn)閜H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(shí)，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(shí)間8小時(shí)至24小時(shí)或更長，根據(jù)球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時(shí)，參比電極的液接界也需要浸泡。因?yàn)槿绻航咏绺珊詴?huì)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/L KCL溶液或飽和KCL溶液，浸泡時(shí)間一般幾小時(shí)即可。
       因此，對pH復(fù)合電極而言，就必須浸泡在含KCL的pH4緩沖溶液中，這樣才能對玻璃球泡和液接界同時(shí)起作用。這里要特別提醒注意，因?yàn)檫^去人們使用單支的pH玻璃電極已習(xí)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(shí)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(huì)進(jìn)行這種錯(cuò)誤的指導(dǎo)。這種錯(cuò)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(shí)間越長性能越差，因?yàn)榻?jīng)過長時(shí)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(dāng)然，只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數(shù)小時(shí)，電極還是會(huì)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(huì)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(dāng)加熱，攪拌至*溶解即成。深圳市長利來科技有限公司有瓶裝的電極浸泡液供應(yīng)，規(guī)格有500ml和50ml二種，這些浸泡液中含有防腐劑成分，不會(huì)發(fā)霉和變質(zhì)，保質(zhì)期一年。
        為了使pH復(fù)合電極使用更加方便，一些進(jìn)口的pH復(fù)合電極和部分國產(chǎn)電極(如上海三信儀表廠的產(chǎn)品)，都在pH復(fù)合電極頭部裝有一個(gè)密封的塑料小瓶，內(nèi)裝電極浸泡液，電極頭長期浸泡其中，使用時(shí)拔出洗凈就可以，非常方便。這種保存方法不僅方便，而且對延長電極壽命也是非常有利的，只是塑料小瓶中的浸泡液不要受污染，要注意更換。
(8)、清洗pH電極：
     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，將電極浸入浸泡掖中活化。對應(yīng)的污染物和清洗劑如下：
污染物            清洗劑
無機(jī)金屬氧化物    低于1mol/L 稀酸
有機(jī)油脂類物   稀洗滌劑(弱酸性)
樹脂高分子物質(zhì)   稀酒精、丙酮、乙
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
(9)、pH電極能用多久：
     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(shí)這是不對的。這里里面除了電極本身品質(zhì)以外還有一個(gè)使用和保養(yǎng)的問題。
1、使用介質(zhì)，相同的電極會(huì)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(qiáng)酸強(qiáng)堿甚至高溫。
2、使用時(shí)間，有的是偶爾使用，有的是長期連續(xù)使用。
3、是否清洗保養(yǎng)，因此這里面就會(huì)有很大的不一樣，一般來講，一支電極如果在很短的時(shí)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(dāng)，這種情況一般生產(chǎn)廠是不負(fù)責(zé)退賠的。當(dāng)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(huì)負(fù)責(zé)退賠的。至于有些電極號稱長壽命電極，其實(shí)也是有些問題的。電極的一般使用時(shí)間為半年至一年，使用條件差的工業(yè)pH電極時(shí)間可能更短一些。
        國家標(biāo)準(zhǔn)(ZBN50003-88)對電極“壽命”的規(guī)定：“電極的保證期：從電極上所標(biāo)注的制造日期起，在一年內(nèi)的存放期內(nèi)拆箱使用時(shí)，其性能應(yīng)符合本標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，制造廠應(yīng)負(fù)責(zé)修理或退換。
(10)、pH計(jì)的校準(zhǔn),什么是一點(diǎn)、二點(diǎn)三點(diǎn)之類的校準(zhǔn)：
對于測量精度在0.1pH以下的樣品，可以采用一點(diǎn)校準(zhǔn)方法調(diào)整儀器，一般選用pH6.86或pH7.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。有些儀器本身精度只0.2pH或0.1pH，因此儀器只設(shè)有一個(gè)
“定位”調(diào)節(jié)旋鈕。具體操作步驟如下：
⑴測量標(biāo)準(zhǔn)緩沖液溫度，查表確定該溫度下的pHs值，將溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)到該溫度下
⑵用純水沖洗電極并甩干
⑶將電極浸入緩沖溶液晃動(dòng)后靜止放置，待讀數(shù)穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器顯示該標(biāo)準(zhǔn)溶液的pHs值。
⑷取出電極沖洗并甩干
⑸測量樣品溫度，并將pH計(jì)溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)至該溫度值
⑹將電極浸入樣品溶液，晃動(dòng)后靜止放置，顯示穩(wěn)定后讀數(shù)。
       對于精密級的pH計(jì)，除了沒有定位和溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié)外，還設(shè)有電極斜率調(diào)節(jié)，它就需要用二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行校準(zhǔn)。一般先以pH6.86和pH7.00進(jìn)行定位校準(zhǔn)，然后根據(jù)測試溶液的酸堿情況，選用pH4.00(酸性)或pH9.18和pH10.01(堿性)緩沖溶液進(jìn)行斜率校正，具體步驟為：
⑴電極洗凈并甩干，浸入pH6.86或pH7.00標(biāo)準(zhǔn)溶液中，儀器溫度補(bǔ)償旋鈕置于溶液溫度處。待示值穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器示值為標(biāo)準(zhǔn)溶液的pHs值
⑵取出電極洗凈甩干，浸入第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液中。待示值穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)儀器斜率旋鈕，使儀器示值為第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液的pHs值
⑶取出電極洗凈并甩干，再浸入pH6.86或pH7.00緩沖溶液中。如果誤差超過0.02pH，則重復(fù)第⑴、⑵步驟，直至二種標(biāo)準(zhǔn)溶液不需要調(diào)節(jié)旋鈕都能顯示正確的pHs值。
⑷取出電極并甩干，將pH溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)至樣品溶液溫度，將電極浸入樣品溶液，晃動(dòng)后靜止放置，顯示穩(wěn)定后讀數(shù)。
(11)、檢查你的pH計(jì)到底準(zhǔn)不準(zhǔn)？
     *可靠和zui簡單的方法就是以pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液來進(jìn)行檢定。取三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：pH6.86、pH4.00、pH9.18(是新鮮配制并且溫度相同)，以pH6.86進(jìn)行定位校準(zhǔn)，以pH4.00進(jìn)行斜率校準(zhǔn)，然后測試pH9.18,pH計(jì)是否準(zhǔn)確，是否合格立見分曉。如果精度不合格，還可以進(jìn)一步判斷是pH計(jì)有問題還是pH電極有問題。
 由于檢測pH計(jì)需要相應(yīng)的設(shè)備和技術(shù)太嗎法，我們可以采用本書第23條的方法來檢測pH電極的好壞，也就是可以確定是新配一支pH電極還是要將pH計(jì)送去維修。當(dāng)電極玷污導(dǎo)致性能下降或不能使用時(shí)，請?jiān)噲D按以下方式清洗后再校正，有可能使電極得以恢復(fù)，否則請購買新電極：
1．用0.1mol/L HCl 或HNO浸泡半小時(shí)，然后再用貯存液浸泡1小時(shí)。
2．電極沉積物的清洗：
(1)蛋白質(zhì)：用1%胃蛋白酶的鹽酸溶液(HCl濃度為0.1mol/L)浸泡15分鐘，或用10%的次氯酸鈉溶液浸泡5分鐘。
(2)無機(jī)物：用0.1mol/L的EDTA溶液浸泡15分鐘。
(3)脂肪及油：用溫和的洗滌劑或甲醇溶液清洗。
3．清洗之后涼干，檢查內(nèi)充液的量(若太少請?zhí)畛?，再把電極放入貯存液中至少1小時(shí)。
4．若沒有貯存液可在200mL(pH=7緩沖溶液)溶液中加入1gKCl搖勻后暫時(shí)使用。
(12)、pH玻璃電極、參比電極保養(yǎng)：
1、 pH玻璃電極的貯存：短期：貯存在pH＝4的緩沖溶液中；長期：貯存在pH＝7的緩沖溶液中。
2、 pH玻璃電極的清洗：玻璃電極球泡受污染可能使電極響應(yīng)時(shí)間加長?？捎肅Cl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴(yán)重時(shí)，可用5％HF溶液浸10～20分鐘，立即用水沖洗干凈，然后浸入0.1NHCl溶液一晝夜后繼續(xù)使用。
3、 玻璃電極老化的處理：玻璃電極的老化與膠層結(jié)構(gòu)漸進(jìn)變化有關(guān)。舊電極響應(yīng)遲緩，膜電阻高，斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層，經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內(nèi)外層膠層，則電極的壽命幾乎是無限的。
4、 參比電極的貯存：銀-氯化銀電極的貯存液是飽和氯化鉀溶液,高濃度氯化鉀溶液可以防止氯化銀在液接界處沉淀，并維持液接界處于工作狀態(tài)。此方法也適用于復(fù)合電極的貯存。
5、 參比電極的再生，參比電極發(fā)生的問題絕大多數(shù)是由液接界堵塞引起的，可用下列方法解決：
(1) 浸泡液接界：用10％飽和氯化鉀溶液和90％蒸餾水的混合液，加熱至60～70℃，將電極浸入約5cm，浸泡20分鐘至1小時(shí)。此法可溶去電部的結(jié)晶。
(2)氨浸泡：當(dāng)液接界被氯化銀堵塞時(shí)可用濃氨水浸除。具體方法是將電極內(nèi)充洗凈，液放空后浸入氨水中10～20分鐘，但不要讓氨水進(jìn)入電極內(nèi)部。取出電極用蒸餾水洗凈，重新加入內(nèi)充液后繼續(xù)使用。
(3) 真空方法：將軟管套住參比電極液接界，使用水流吸氣泵，抽吸部分內(nèi)充液穿過液接界，除去機(jī)械堵塞物。
(4) 煮沸液接界：銀－氯化銀參比電極的液接界浸入沸水中10～20秒。注意，下一次煮沸前，應(yīng)將電極冷卻到室溫。
(5) 當(dāng)以上方法均無效時(shí)，可采用砂紙研磨的機(jī)械方法去除堵塞。此法可能會(huì)使研磨下的砂粒塞入液接界。造成*性堵塞。