淺談酸度計的正確使用與維護

黃金梅

摘要 ：本文主要介紹了酸度計的工作原理、正確使用方法及酸度計電極的正確使用與維護，討論了酸度計在使用過程中可能存在的問題及其處理方法。

關鍵詞 ：酸度計 使用 維護

酸度計（也稱pH計）是一種電化學分析儀器，主要用于測量溶液的pH值，也可以用來測量電極電位值，以及通過pH值或電極電位值的變化來定量測定化學成分的含量，它被廣泛應用于農業、工業、醫療衛生等領域，因此，要想獲得準確的檢驗數據，正確使用與維護酸度計是非常重要的。

1. 酸度計的工作原理

酸度計也稱作pH 計，一般包括指示器和測量器兩個部分。指示部分即電計部分，它由阻抗器、放大器、功能調節器和顯示器組成；測量部分即電極部分，又稱pH敏感元件。它的工作原理是利用測量法測定溶液中氫離子的一種直讀式電子儀器，由指示電極、參比電極或復合電極與被測溶液構成原電池，由檢測部分的指示電極和參比電極完成電化轉換，再通過阻抗轉換器將高阻抗輸入阻抗的直流信號轉換為低內阻的直流信號，然后經直流放大器放大，將放大的信號進行比較或積分處理，并利用pH標準緩沖溶液調節功能調節器校準后，由低輸入電流的直流毫伏計指示或由模數轉換器轉換成數字號進數字顯示pH值。

2.酸度計的正確使用

2.1 酸度計的校準。

酸度計因電極設計的不同而類型很多，其操作步驟各有不同，因而PH 計的操作應嚴格按照使用說明書正確進行。在應用酸度計時，酸度計的校準環節十分重要，兩點校準法是目前酸度計校準過程中較為常用的方法。即選擇兩種標準緩沖液：一種是pH7 標準緩沖液，第二種是pH9 標準緩沖液或pH4 標準緩沖液。先用pH7 標準緩沖液對電計進行定位，再根據待測溶液的酸堿性選擇第二種標準緩沖液。如果待測溶液呈酸性，則選用pH4 標準緩沖液；如果待測溶液呈堿性，則選用pH9 標準緩沖液。若是手動調節的酸度計，應在兩種標準緩沖液之間反復操作幾次，直至不需再調節其零點和定位（斜率）旋鈕，酸度計即可準確顯示兩種標準緩沖液pH，則校準過程結束。此后，在測量過程中零點和定位旋鈕就不應再動。若是智能式酸度計，則不需反復調節，因為其內部已貯存幾種標準緩沖液的pH 可供選擇、而且可以自動識別并自動校準。但要注意標準緩沖液選擇及其配制的準確性。

2.2 酸度計電極的正確使用與維護

目前實驗室使用的酸度計電極都是復合電極，其優點是使用方便，不受氧化性或還原性物質的影響，且平衡速度較快。電極在使用過程中應注意以下幾點：（1）使用前，檢查玻璃電極前端的球泡，正常情況下，電極應該透明而無裂紋，球泡內要充滿溶液，不能有氣泡存在，如果有氣泡，可將電極沖下輕輕甩幾下，直至沒有氣泡，電極球泡出現裂紋時立即停止使用，應更換新電極；（2）在使用過程中應把電極上面的橡皮剝下，使小孔露在外面，否則在進行分析時，會產生負壓，導致氯化鉀溶液不能順利通過玻璃球泡與被測溶液進行離子交換，會使測量數據不準確。測量完成后應把橡皮復原，封住小孔。（3）電極浸入每一份被測溶液前及測量完畢后，應用蒸餾水洗凈，并用吸水紙小心吸去粘附液，避免污染和稀釋被測液及損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度，造成測量分析不準；（4）復合電極不用時，必須把電極測試頭浸泡在3M氯化鉀保護液中，通常電極測試頭敏感膜幾個小時的干涸便會造成電極不可修復性的永久損壞。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。（5）復合電極應避免長期浸在蒸餾水、蛋白質溶液或酸性氟化物溶液中，并防止和有機硅油脂接觸。（6）大多pH復合電極標稱使用溫度范圍為0～60℃，應避免超溫使用。

3.酸度計使用中存在的問題

3.1 環境濕度對測量過程的影響

有的實驗室（特別是一些中小企業的實驗室），由于環境的相對濕度比較大，而導致酸度計顯示的數字大幅度波動，這是電子芯片的絕緣性降低所導致。解決方法是經常進行除濕或經常開儀器使其預熱，待儀器穩定后再進行pH標準緩沖溶液的標定工作。

3.2 溫度補償器的使用

對于未帶溫度探頭的酸度計，不能進行自動溫度補償，而最常用的是使用儀器上的溫度補償器，在實際工作中發現不少化驗員在對酸度計進行標定時，溫度補償器的調節溫度不是根據溶液的溫度進行調整，而是根據室溫進行調節。正確的方法是用溫度補償器調節溶液的溫度，即液溫。pH緩沖溶液在不同的溫度下pH值是不同的，對于準確度要求較高的測量中，操作所帶來的誤差是比較大的。當溫度不同時，pH值就會變化，所以這個溫度不是環境溫度，而是溶液溫度，應該先測量pH緩沖溶液的溫度值，根據該溫度，把溫度補償器調到該溫度點，再根據該溫度點的溫度，查pH緩沖溶液在不同溫度下的pH值，然后根據該溫度下的pH值進行標定，這樣才能保證測量結果的準確。在測量被測溶液時，被測溶液的溫度應與pH緩沖溶液的溫度相一致，否則需進行換算。對于帶有溫度自動補償探頭的酸度計，標定時的原理跟手動一樣，pH緩沖溶液的選擇可以根據使用說明書進行，一般進口的pH計均設有多種標準標定方法，應分別對待。

3.3 電磁場對測量結果的影響

在某些特殊條件下的測定如在恒溫水浴中測定待測液的pH值，在電水浴加熱過程中會產生磁場，使pH計讀數產生較大的跳動，且嚴重偏離實際值，造成測量分析不準?？刹捎煤銣睾箨P閉加熱電源的方法來排除上述干擾。

3.4 測量過程中異常情況的處理

如在儀器使用時出現不正常狀況，首先要判斷是電極故障還是電路系統故障，手邊若有好電極，可先更換試一試，如果沒有可將儀器輸人端短路，如能調零，而且“定位”調節可調到pH=7，說明電路系統基本正常。否則要與維修人員聯系進行修理，注意修理完后要進行校準。

酸度計性能的好壞將直接影響儀器分析結果的準確性。因此，在酸度計的使用中若能夠正確操作，合理維護電極，排除影響測試結果的主要因素，可大大減小pH示值誤差，延長使用壽命，提高測定數據的準確性和可靠性。

參考文獻：

[1] 陳成新，黃志凡. 酸度計檢定方法的探討[J].計量與測試技術，2004，1（10）：101-102

[2] JJG 119—2005 實驗室pH（酸度）計計量檢定規程