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ph 计 的 使 用 与 维 护 及 相 关 常 见 问 题 酸 度 计 简 称 ph 计, 由 电 极 和 电 计 两 部 分 组 成 使 用 中 若 能 够 合 理 维 护 电 极 按 要 求 配 制 标 准 缓 冲 液 和 正 确 操 作 电 计, 可 大 大 减 小 ph 示 值 误 差, 从 而 提 高 化 学 实 验 医 学 检 验 数 据 的 可 靠 性 一 正 确 使 用 与 保 养 电 极 目 前 实 验 室 使 用 的 电 极 都 是 复 合 电 极, 其 优 点 是 使 用 方 便, 不 受 氧 化 性 或 还 原 性 物 质 的 影 响, 且 平 衡 速 度 较 快 使 用 时, 将 电 极 加 液 口 上 所 套 的 橡 胶 套 和 下 端 的 橡 皮 套 全 取 下, 以 保 持 电 极 内 氯 化 钾 溶 液 的 液 压 差 下 面 就 把 电 极 的 使 用 与 维 护 简 单 作 一 介 绍 : 1 复 合 电 极 不 用 时, 可 充 分 浸 泡 3M 氯 化 钾 溶 液 中 切 忌 用 洗 涤 液 或 其 他 吸 水 性 试 剂 浸 洗 2 使 用 前, 检 查 玻 璃 电 极 前 端 的 球 泡 正 常 情 况 下, 电 极 应 该 透 明 而 无 裂 纹 ; 球 泡 内 要 充 满 溶 液, 不 能 有 气 泡 存 在 3 测 量 浓 度 较 大 的 溶 液 时, 尽 量 缩 短 测 量 时 间, 用 后 仔 细 清 洗, 防 止 被 测 液 粘 附 在 电 极 上 而 污 染 电 极 4 清 洗 电 极 后, 不 要 用 滤 纸 擦 拭 玻 璃 膜, 而 应 用 滤 纸 吸 干, 避 免 损 坏 玻 璃 薄 膜 防 止 交 叉 污 染, 影 响 测 量 精 度 5 测 量 中 注 意 电 极 的 银 氯 化 银 内 参 比 电 极 应 浸 入 到 球 泡 内 氯 化 物 缓 冲 溶 液 中, 避 免 电 计 显 示 部 分 出 现 数 字 乱 跳 现 象 使 用 时, 注 意 将 电 极 轻 轻 甩 几 下 6 电 极 不 能 用 于 强 酸 强 碱 或 其 他 腐 蚀 性 溶 液 7 严 禁 在 脱 水 性 介 质 如 无 水 乙 醇 重 铬 酸 钾 等 中 使 用 二 标 准 缓 冲 液 的 配 制 及 其 保 存

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校 准 工 作 结 束 后, 对 使 用 频 繁 的 ph 计 一 般 在 48 小 时 内 仪 器 不 需 再 次 定 标 如 遇 到 下 列 情 况 之 一, 仪 器 则 需 要 重 新 标 定 : ⑴ 溶 液 温 度 与 定 标 温 度 有 较 大 的 差 异 时 ; ⑵ 电 极 在 空 气 中 暴 露 过 久, 如 半 小 时 以 上 时 ; ⑶ 定 位 或 斜 率 调 节 器 被 误 动 ; ⑷ 测 量 过 酸 (ph<2) 或 过 碱 (ph>12) 的 溶 液 后 ; ⑸ 换 过 电 极 后 ; ⑹ 当 所 测 溶 液 的 ph 值 不 在 两 点 定 标 时 所 选 溶 液 的 中 间, 且 距 ph=7 又 较 远 时 ph 计 缓 冲 液 与 ph 电 极 相 关 常 见 问 题 ph 计 缓 冲 液 1 什 么 是 ph 计 的 标 准 缓 冲 溶 液? 有 什 么 特 点? ph 缓 冲 溶 液 是 一 种 能 使 ph 值 保 持 稳 定 的 溶 液 如 果 向 这 种 溶 液 中 加 入 少 量 的 酸 或 碱, 或 者 在 溶 液 中 的 化 学 反 应 产 生 少 量 的 酸 或 碱, 以 及 将 溶 液 适 当 稀 释, 这 个 溶 液 的 ph 值 基 本 上 稳 定 不 变, 这 种 能 对 抗 少 量 酸 或 碱 或 稀 释, 而 使 ph 值 不 易 发 生 变 化 的 溶 液 就 称 为 ph 缓 冲 溶 液 ph 计 标 准 缓 冲 溶 液 具 有 以 下 特 点 : (1) 标 准 溶 液 的 ph 值 是 已 知 的, 并 达 到 规 定 的 准 确 度 ; (2) 标 准 溶 液 的 ph 值 有 良 好 的 复 现 性 和 稳 定 性, 具 有 较 大 的 缓 冲 容 量, 较 小 的 稀 释 值 和 较 小 的 温 度 系 数 ; (3) 溶 液 的 制 备 方 法 简 单 ;

2 对 于 ph 计,pH 缓 冲 溶 液 主 要 作 用 是 什 么? ⑴pH 测 量 前 标 定 校 准 ph 计 ⑵ 用 以 检 定 ph 计 的 准 确 性, 例 如 用 ph6.86 和 ph4.00 标 定 ph 计 后, 将 ph 电 极 插 入 ph9.18 溶 液 中, 检 查 仪 器 显 示 值 和 标 准 溶 液 的 phs 值 是 否 一 致 ; ⑶ 在 一 般 精 度 测 量 时 检 查 ph 计 是 否 需 要 重 新 标 定 ph 计 标 定 并 使 用 后 也 许 会 产 生 漂 移 或 变 化, 因 此 在 测 试 前 将 电 极 插 入 与 被 测 溶 液 比 较 接 近 的 标 准 缓 冲 液 中, 根 据 误 差 大 小 确 定 是 否 需 要 重 新 标 定 ⑷ 检 测 ph 电 极 的 性 能 3 如 何 配 制 ph 标 准 缓 冲 溶 液? 对 于 一 般 的 ph 测 量, 可 使 用 成 套 的 ph 缓 冲 试 剂 ( 可 配 制 250ml), 配 制 溶 液 时, 应 使 用 去 离 子 水, 并 预 先 煮 沸 15~30 分 钟, 以 除 去 溶 解 的 二 氧 化 碳 剪 开 塑 料 袋 将 试 剂 倒 入 烧 杯 中, 用 适 量 去 离 子 水 使 之 溶 解, 并 冲 洗 包 装 袋, 再 倒 入 250ml 容 量 瓶 中, 稀 释 至 刻 度, 充 分 摇 匀 即 可 4 如 何 正 确 保 存 和 使 用 ph 缓 冲 溶 液 ; 缓 冲 溶 液 配 制 后, 应 装 在 玻 璃 瓶 或 聚 乙 烯 瓶 中 ( 碱 性 的 ph 缓 冲 液 如 ph9.18 ph10.01 ph12.46 等, 应 装 在 聚 乙 烯 瓶 中 ) 瓶 盖 严 密 盖 紧, 在 冰 箱 中 低 温 (5~10 ) 保 存, 一 般 可 使 用 二 个 月 左 右, 如 发 现 有 混 浊 发 霉 或 沉 淀 等 现 象, 不 能 继 续 使 用 使 用 时, 应 准 备 几 个 50ml 的 聚 乙 烯 小 瓶, 将 大 瓶 中 的 缓 冲 溶 液 倒 入 小 瓶 中, 并 在 环 境 温 度 下 放 置 1~2 小 时, 等 温 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 缓 冲 溶 液 在 >10 的 环 境 条 件 下 可 以 使 用 2~3 天, 一 般 ph7.00 ph6.86 及 ph4.00 三 种 溶 液 使 用 时 间 可 以 长 一 些,pH9.18 和 ph10.01 溶 液 由 于 吸 收 空 气 中 的 二 氧 化 碳, 其 ph 值 比 较 容 易 变 化 ph 电 极 :

1 什 么 是 ph 指 示 电 极? 对 溶 液 中 氢 离 子 活 度 有 响 应, 电 极 电 位 随 之 而 变 化 的 电 极 称 为 ph 指 示 电 极 或 ph 测 量 电 极 ph 指 示 电 极 有 氢 电 极 锑 电 极 和 玻 璃 电 极 等 几 种, 但 最 常 用 的 是 玻 璃 电 极 玻 璃 电 极 是 有 玻 璃 支 杆, 以 及 由 特 殊 成 份 组 成 的 对 氢 离 子 敏 感 的 玻 璃 膜 组 成 玻 璃 膜 一 般 呈 球 泡 状, 球 泡 内 充 入 内 参 比 溶 液, 插 入 内 参 比 电 极 ( 一 般 用 银 / 氯 化 银 电 极 ), 用 电 极 帽 封 接 引 出 电 线, 装 上 插 口, 就 成 为 一 支 ph 指 示 电 极 单 独 一 支 ph 指 示 电 极 是 无 法 进 行 测 量 的, 它 必 须 和 参 比 电 极 一 起 才 能 测 量 2 什 么 是 参 比 电 极? 对 溶 液 中 氢 离 子 活 度 无 响 应, 具 有 已 知 和 恒 定 的 电 极 电 位 的 电 极 称 为 参 比 电 极 参 比 电 极 有 硫 酸 亚 汞 电 极 甘 汞 电 极 和 银 / 氯 化 银 电 极 等 几 种 最 常 用 的 是 甘 汞 电 极 和 银 / 氯 化 银 电 极 参 比 电 极 在 测 量 电 池 中 的 作 用 是 提 供 并 保 持 一 个 固 定 的 参 比 电 势, 因 此 对 参 比 电 极 的 要 求 是 电 势 稳 定 重 现, 温 度 系 数 小, 有 电 流 通 过 时 极 化 电 势 小 3 什 么 是 ph 复 合 电 极? 将 ph 玻 璃 电 极 和 参 比 电 极 组 合 在 一 起 的 电 极 就 称 为 ph 复 合 电 极 外 壳 为 塑 料 的 就 称 为 塑 壳 ph 复 合 电 极 外 壳 为 玻 璃 的 就 称 为 玻 璃 ph 复 合 电 极 复 合 电 极 的 最 大 优 点 是 合 二 为 一, 使 用 方 便 ph 复 合 电 极 的 结 构 主 要 由 电 极 球 泡 玻 璃 支 持 杆 内 参 比 电 极 内 参 比 溶 液 外 壳 外 参 比 电 极 外 参 比 溶 液 液 接 界 电 极 帽 电 极 导 线 插 口 等 组 成 ⑴ 电 极 球 泡 : 它 是 由 具 有 氢 功 能 的 锂 玻 璃 熔 融 吹 制 而 成, 呈 球 形, 膜 厚 在 0.1~0.2mm 左 右, 电 阻 值 ⑵ 玻 璃 支 持 管 : 是 支 持 电 极 球 泡 的 玻 璃 管 体, 由 电 绝 缘 性 优 良 的 铅 玻 璃 制 成, 其 膨 胀 系 数 应 与 电 极 球 泡 玻 璃 一 致 ⑶ 内 参 比 电 极 : 为 银 / 氯 化 银 电 极, 主 要 作 用 是 引 出 电 极 电 位, 要 求 其 电 位 稳 定, 温 度 系 数 小

⑷ 内 参 比 溶 液 : 零 电 位 为 ph7 的 内 参 比 溶 液, 是 中 性 磷 酸 盐 和 氯 化 钾 的 混 合 溶 液, 玻 璃 电 极 与 参 比 电 极 构 成 电 池 建 立 零 电 位 的 ph 值, 主 要 取 决 于 内 参 比 溶 液 的 ph 值 及 氯 离 子 浓 度 ⑸ 电 极 塑 壳 : 电 极 塑 壳 是 支 持 玻 璃 电 极 和 液 接 界, 盛 放 外 参 比 溶 液 的 壳 体, 由 PPS 塑 压 成 型 ⑹ 外 参 比 电 极 : 为 银 / 氯 化 银 电 极, 作 用 是 提 供 与 保 持 一 个 固 定 的 参 比 电 势, 要 求 电 位 稳 定, 重 现 性 好, 温 度 系 数 小 ⑺ 外 参 比 溶 液 : 为 3.3mol/L 的 氯 化 钾 凝 胶 电 解 质, 不 易 流 失, 无 需 添 加 ⑻ 砂 芯 液 接 界 : 液 接 界 是 构 通 外 参 比 溶 液 和 被 测 溶 液 的 连 接 部 件, 要 求 渗 透 量 稳 定 ⑼ 电 极 导 线 : 为 低 噪 音 金 属 屏 蔽 线, 内 芯 与 内 参 比 电 极 连 接, 屏 蔽 层 与 外 参 比 电 极 连 接 4 ph 电 极 为 什 么 要 浸 泡? 如 何 正 确 浸 泡 ph 复 合 电 极? 原 因 分 析 :ph 电 极 使 用 前 必 须 浸 泡, 因 为 ph 球 泡 是 一 种 特 殊 的 玻 璃 膜, 在 玻 璃 膜 表 面 有 一 很 薄 的 水 合 凝 胶 层, 它 只 有 在 充 分 湿 润 的 条 件 下 才 能 与 溶 液 中 的 H 离 子 有 良 好 的 响 应 同 时, 玻 璃 电 极 经 过 浸 泡, 可 以 使 不 对 称 电 势 大 大 下 降 并 趋 向 稳 定 ph 玻 璃 电 极 一 般 可 以 用 蒸 馏 水 或 ph4 缓 冲 溶 液 浸 泡 通 常 使 用 ph4 缓 冲 液 更 好 一 些, 浸 泡 时 间 8 小 时 至 24 小 时 或 更 长, 根 据 球 泡 玻 璃 膜 厚 度 电 极 老 化 程 度 而 不 同 同 时, 参 比 电 极 的 液 接 界 也 需 要 浸 泡 因 为 如 果 液 接 界 干 涸 会 使 液 接 界 电 势 增 大 或 不 稳 定, 参 比 电 极 的 浸 泡 液 必 须 和 参 比 电 极 的 外 参 比 溶 液 一 致, 即 3.3mol/LKCL 溶 液 或 饱 和 KCL 溶 液, 浸 泡 时 间 一 般 几 小 时 即 可 正 确 浸 泡 ph 复 合 电 极 : 浸 泡 在 含 KCL 的 ph4 缓 冲 溶 液 中, 这 样 才 能 对 玻 璃 球 泡 和 液 接 界 同 时 起 作 用 这 里 要 特 别 提 醒 注 意, 因 为 过 去 人 们 使 用 单 支 的 ph 玻 璃 电 极 已 习 惯 于 用 去 离 子 水 或 ph4 缓 冲 液 浸 泡, 后 来 使 用 ph 复 合 电 极 时 依 然 采 用 这 样 的 浸 泡 方 法, 甚 至 在 一 些 不 正 确 的 ph 复 合 电 极 的 使 用 说 明 书 中 也 会 进 行 这 种 错 误 的 指 导 这 种 错 误 的 浸 泡 方 法 引 起 的 直 接 后 果 就 是 使 一 支 性 能 良 好 的

ph 复 合 电 极 变 成 一 支 响 应 慢 精 度 差 的 电 极, 而 且 浸 泡 时 间 越 长 性 能 越 差, 因 为 经 过 长 时 间 的 浸 泡, 液 接 界 内 部 ( 例 如 砂 芯 内 部 ) 的 KCL 浓 度 已 大 大 降 低 了, 使 液 接 界 电 势 增 大 和 不 稳 定 当 然, 只 要 在 正 确 的 浸 泡 溶 液 中 重 新 浸 泡 数 小 时, 电 极 还 是 会 复 原 的 另 外,pH 电 极 也 不 能 浸 泡 在 中 性 或 碱 性 的 缓 冲 溶 液 中, 长 期 浸 泡 在 此 类 溶 液 中 会 使 ph 玻 璃 膜 响 应 迟 钝 正 确 的 ph 电 极 浸 泡 液 的 配 制 : 取 ph4.00 缓 冲 剂 (250ml) 一 包, 溶 于 250ml 纯 水 中, 再 加 入 56 克 分 析 纯 KCl, 适 当 加 热, 搅 拌 至 完 全 溶 解 即 成 5 一 般 ph 计 的 电 极 能 用 多 长 时 间? 这 个 问 题 是 很 多 用 户 经 常 询 问 的, 但 却 不 是 简 单 几 个 字 能 够 回 答 的 首 先 介 绍 国 家 标 准 (ZBN50003-88) 对 电 极 寿 命 的 规 定 : 电 极 的 保 证 期 : 从 电 极 上 所 标 注 的 制 造 日 期 起, 在 一 年 内 的 存 放 期 内 拆 箱 使 用 时, 其 性 能 应 符 合 本 标 准 的 全 部 要 求 在 保 证 期 内, 如 发 现 电 极 因 制 造 厂 的 原 因 而 不 能 正 常 工 作 时, 制 造 厂 应 负 责 修 理 或 退 换 这 里 讲 的 很 清 楚, 电 极 的 质 量 保 证 期 限, 以 没 有 经 过 使 用 为 前 提, 期 限 一 年, 因 此 很 多 人 就 笼 统 的 讲 电 极 的 寿 命 是 一 年, 其 实 这 是 不 对 的 这 里 里 面 除 了 电 极 本 身 品 质 以 外 还 有 一 个 使 用 和 保 养 的 问 题 首 先 是 使 用 介 质, 相 同 的 电 极 会 接 触 不 同 的 介 质, 有 的 介 质 很 干 净, 如 自 来 水, 有 的 介 质 是 强 酸 强 碱 甚 至 高 温 第 二 是 使 用 时 间, 有 的 是 偶 尔 使 用, 有 的 是 长 期 连 续 使 用 第 三 是 是 否 清 洗 保 养, 因 此 这 里 面 就 会 有 很 大 的 不 一 样, 一 般 来 讲, 一 支 电 极 如 果 在 很 短 的 时 间 内 失 效, 就 有 可 能 是 电 极 型 号 选 择 不 对 或 者 使 用 者 保 养 不 当, 这 种 情 况 生 产 厂 是 不 负 责 退 赔 的 当 然, 如 果 电 极 虽 经 使 用, 但 外 观 仍 很 好, 并 无 不 良 使 用 的 痕 迹, 就 有 可 能 是 电 极 质 量 原 因, 生 产 厂 一 般 也 会 负 责 退 赔 的 至 于 有 些 电 极 号 称 长 寿 命 电 极, 其 实 也 是 有 些 问 题 的 电 极 的 一 般 使 用 时 间 为 半 年 至 一 年, 使 用 条 件 差 的 工 业 ph 电 极 时 间 可 能 更 短 一 些 6 ph 电 极 如 何 清 洗? 球 泡 和 液 接 界 污 染 后 先 用 以 下 溶 剂 清 洗, 再 用 去 离 子 水 洗 去 溶 剂, 将 电 极 浸 入 浸 泡 掖 中 活 化

污 染 物 清 洗 剂 无 机 金 属 氧 化 物 低 于 1mol/L 稀 酸 有 机 油 脂 类 物 稀 洗 涤 剂 ( 弱 酸 性 ) 树 脂 高 分 子 物 质 稀 酒 精 丙 酮 乙 醚 蛋 白 质 血 球 沉 淀 物 酸 性 酶 溶 液 ( 如 食 母 生 片 ) 颜 料 类 物 质 稀 漂 白 掖 过 氧 化 氢 7 怎 么 正 确 使 用 ph 计 的 复 合 电 极? ⑴ 球 泡 前 端 不 应 有 气 泡, 如 有 气 泡 应 用 力 甩 去 ⑵ 电 极 从 浸 泡 瓶 中 取 出 后, 应 在 去 离 子 水 中 晃 动 并 甩 干, 不 要 用 纸 巾 擦 拭 球 泡, 否 则 由 于 静 电 感 应 电 荷 转 移 到 玻 璃 膜 上, 会 延 长 电 势 稳 定 的 时 间, 更 好 的 方 法 是 使 用 被 测 溶 液 冲 洗 电 极 ⑶pH 复 合 电 极 插 入 被 测 溶 液 后, 要 搅 拌 晃 动 几 下 再 静 止 放 置, 这 样 会 加 快 电 极 的 响 应 尤 其 使 用 塑 壳 ph 复 合 电 极 时, 搅 拌 晃 动 要 厉 害 一 些, 因 为 球 泡 和 塑 壳 之 间 会 有 一 个 小 小 的 空 腔, 电 极 浸 入 溶 液 后 有 时 空 腔 中 的 气 体 来 不 及 排 除 会 产 生 气 泡, 使 球 泡 或 液 接 界 与 溶 液 接 触 不 良, 因 此 必 须 用 力 搅 拌 晃 动 以 排 除 气 泡 ⑷ 在 粘 稠 性 试 样 中 测 试 之 后, 电 极 必 须 用 去 离 子 水 反 复 冲 洗 多 次, 以 除 去 粘 附 在 玻 璃 膜 上 的 试 样 有 时 还 需 先 用 其 他 溶 液 洗 去 试 样, 再 用 水 洗 去 溶 剂, 浸 入 浸 泡 液 中 活 化 ⑸ 避 免 接 触 强 酸 强 碱 或 腐 蚀 性 溶 液, 如 果 测 试 此 类 溶 液, 应 尽 量 减 少 浸 入 时 间, 用 后 仔 细 清 洗 干 净 ⑹ 避 免 在 无 水 乙 醇 浓 硫 酸 等 脱 水 性 介 质 中 使 用, 它 们 会 损 坏 球 泡 表 面 的 水 合 凝 胶 温 度 补 偿 对 ph 计 ( 酸 度 计 ) 测 量 有 哪 些 影 响 层 ⑺ 塑 壳 ph 复 合 电 极 的 外 壳 材 料 是 PPS, 如 遇 损 坏 电 极 外 壳 介 质, 此 时 应 改 用 玻 璃 外 壳 的 ph 复 合 电 极