摘要:pH電極基本原理
PH傳感器使用過程中注意事項
PH傳感器需要定期進行校正，根據(jù)使用條件不同校正周期也不一樣，一般四到八周校正一次即可。校正時一般將探頭分別放入兩種標準緩沖液中，兩種標準緩沖液相差至少2 PH，如果校正失敗需要對探頭進行清洗，一般情況將探頭放入1%-3%鹽酸溶液中浸泡1-5分鐘，再用清水沖洗，用軟布擦干凈。如果有油脂存在，用酒精擦洗。重新進行校正，如果仍無法完成校正說明探頭已壞，需要更換新探頭。探頭壽命一般為6個月到3年。
ph計維護保養(yǎng)相關(guān)問題
一）保養(yǎng)pH 測量中使用的電極又稱為原電池。原電池是一個系統(tǒng)，它的作用是使化學能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動勢（EMF）。此電動勢（EMF）由二個半電池構(gòu)成。其中一個半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)；另一個半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是與測量溶液相通，并且與測量儀表相連。此二種電極之間的電壓遵循能斯特（NERNST）公式：
其中：E——電位E0——電極的標準電壓R——氣體常數(shù)（8.31439焦耳/摩爾和℃ ）
T——開氏絕對溫度（例：20 ℃ =273=293開爾文）F——法拉弟常數(shù)（96493庫侖/當量）
n——被測離子的化合價（銀=1，氫=1）aMe——離子的活度
標準氫電極是所有電位測量的參比點。標準氫電極是一根鉑絲，用電解的方法鍍（涂覆）上氯化鉑，并且在四周充入氫氣（固定壓力為1013hpa）構(gòu)成的。由于氫電極做為參比電極在實踐中很難實現(xiàn)，于是使用第二類電極做為參比電極。其中最常用的便是銀/氯化銀電極。
最熟悉也是最常用的pH 指示電極。它是一支端部吹制上對于pH 敏感的玻璃膜的玻璃管。管內(nèi)充填有一定濃度的緩沖溶液。存在于玻璃膜內(nèi)外兩面的反映pH 值的電位差用Ag/AgCL傳導(dǎo)系統(tǒng)導(dǎo)出。此電位差同樣遵循能斯特公式。
在能斯特公式中溫度“T”作為變量，作用很大。隨著溫度的上升，電位值將隨之增大。對于每1 ℃ 的溫度變化，將引起電位0.2mV/ pH 變化。則每1℃每1 pH 變化0.0033 pH 值。這也就是說：對于20~30 ℃ 之間和7 pH 左右的測量來講，不需要對溫度變化進行補償；而對于溫度＞30℃或＞20℃和pH值＞8pH 或6pH的應(yīng)用場合則必須對溫度變化進行補償。
PH計,酸堿度計的分類:
人們根據(jù)生產(chǎn)與生活的需要，科學地研究生產(chǎn)了許多型號的PH計,酸堿度計：
按測量精度上可分0.2級PH計,酸堿度計、0.1級PH計,酸堿度計、0.01級PH計,酸堿度計或更高精度PH計,酸堿度計
按儀器體積上分有筆式PH計,酸堿度計（迷你型PH計,酸堿度計）、便攜式PH計,酸堿度計、臺式PH計,酸堿度計還有在線連續(xù)監(jiān)控測量的在線式PH計,酸堿度計。
根據(jù)使用的要求：
筆式PH計,酸堿度計（迷你型PH計,酸堿度計）與便攜式PH計,酸堿度計一般是檢測人員帶到現(xiàn)場檢測使用。
選擇PH計,酸堿度計的精度級別是根據(jù)用戶測量所需的精度決定，而后根據(jù)用戶方便使用而選擇各式形狀的PH計,酸堿度計。
影響pH值的關(guān)鍵電位有哪些？
我們來關(guān)注一下pH 測量中電位的來源，在pH 測量中，存在著一系列的不同電位，其中只有一個電位是人們所需要的（pH 電位）。這就要求其他的電位（“干擾電位"），即使不能相互抵消，也要十分穩(wěn)定，這樣才可能通過校表將它們補償?shù)?。如圖示：
電極的各個電位
E1——半電池電位（pH 電極，Ag/AgCL-KCL）
E2——內(nèi)緩沖液一玻璃膜內(nèi)表面電位
E3——玻璃膜不對稱電位
E4——玻璃膜外表面的變化電位（pH 電位）
E5——流動擴散電位
E6——接界電位
E7——半電池電位（參比電極，Ag/AgCL-KCL）
pH 顯示值是上述電位的總和！
其中，E1、E2、E3、E7是電極制造時已形成的穩(wěn)定電位。不影響pH 測量。
受測量介質(zhì)影響的只有E4、E5、E6，若E4、E5、E6任一電位發(fā)生變化，則pH 顯示值均會發(fā)生變化！普通測量時，E4直接反映所測介質(zhì)的pH 值，E5、E6影響較小，而高純水pH 測量時，E5、E6影響是不容忽視的，是高純水pH 值測量不準確的決定因素！是問題的關(guān)鍵！
1．當電極放入流通池中時，由于是純水，無導(dǎo)電離子，則E5、E6需要一定的時間才能穩(wěn)定下來，所以測量值的穩(wěn)定和響應(yīng)時間，則相對較長。
2．而當流速變化時，E5、E6已形成的平衡又遭到破壞，只有當新的平衡再形成時，測量值才能穩(wěn)定下來。
3．對于E6還有一影響因素。即：E6受接界面積大小和擴散方式的影響較大，如果E6的接界面積較大且擴散穩(wěn)定，則接界電位小，E6穩(wěn)定，則pH 值穩(wěn)定！準確！
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)時間加長。可用CCl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴重時，可用5％HF溶液浸10～20分鐘，立即用水沖洗干凈，然后浸入0.1N HCl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-氯化銀電極最好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。此法可溶去電極端部的結(jié)晶。
（2）氨浸泡：當液接界被氯化銀堵塞時可用濃氨水浸除。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）當以上方法均無效時，可采用砂紙研磨的機械方法去除堵塞。此法可能會使研磨下的砂粒塞入液接界。造成永久性堵塞。
（二）檢查
1、玻璃電極的一般檢查方法
（1）檢查零電位
設(shè)置pH計在“mV”測量檔，將玻璃電極和參比電極一起插入pH＝6.86的緩沖溶液中，儀器的讀數(shù)應(yīng)大約為－50～50mV。
（2）檢查斜率
接（1），再測pH=4.00或pH=9.18的緩沖溶液的mV值，計算電極的斜率，電極的相對斜率一般應(yīng)復(fù)合技術(shù)指標。
注意：1) 電極零電位值檢查方法僅對等電位點為7的玻璃電極而言。若玻璃電極的等電位點不為7時，則有所不同。
2) 對于有的pH計，標定調(diào)節(jié)能夠達到要求時，上述檢查結(jié)果超出范圍不大時，電極任可使用。
3)對于有的智能pH計，可以直接查閱儀器標定結(jié)果得到的零電位和斜率值。
2、參比電極的檢查方法
（1）內(nèi)阻檢查方法
采用實驗室電導(dǎo)率儀，電導(dǎo)率儀電極插座一端接參比電極，另一端接一根金屬絲，將參比電極和金屬絲同時浸入溶液中，測得的內(nèi)阻應(yīng)小于10kΩ。如內(nèi)阻過大，說明液接界有堵塞，應(yīng)進行處理。
（2）電極電位檢查
取型號相同的一支好的參比電極和被測參比電極接入pH計的輸入兩端，然后同時插入KCl溶液（或pH=4.00的緩沖溶液），測得的電位差應(yīng)為－3～3mV，且電位變化應(yīng)小于±1mV。否則，應(yīng)該更換或再生參比電極。
（3）外觀檢查
銀－氯化銀絲應(yīng)該呈暗棕色，若呈灰白色則說明氯化銀已部分溶解。
