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關(guān)于PH（玻璃）電極使用時(shí)常出現(xiàn)的問題
點(diǎn)擊次數(shù)：8576 發(fā)布時(shí)間：2009-10-11
1、測(cè)定溶液pH值時(shí)為什么要先用標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液進(jìn)行定位？ 使用新的玻璃電極前為什么要將它浸泡24小時(shí)以上？
玻璃電極之所以具有氫電極功能，主要是其玻璃球泡是由堿金屬的硅酸鹽熔制而成的特殊的玻璃薄膜，這種薄膜玻璃經(jīng)充分浸泡后，其硅酸鹽水解形成活化的水化層就能產(chǎn)生電極電位，具有了氫電極功能；若是干燥電極，因不能形成活化的水化層也就不具有氫電極功能。薄膜玻璃的吸水量與浸潤程度直接關(guān)系到pH測(cè)量結(jié)果。凡充分浸泡即浸潤程度好的電極，因電化轉(zhuǎn)換系數(shù)高，電極內(nèi)阻及不對(duì)稱電位迅速變小，因此在其形成的活化水化層中電極反應(yīng)易達(dá)到平衡，電計(jì)示值不會(huì)漂移，便于讀數(shù)，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確；反之結(jié)果必然誤差很大甚至使測(cè)量無法進(jìn)行。以電極內(nèi)阻變化為例，同一支電極干燥時(shí)內(nèi)阻為92×107Ω，在蒸餾水中充分浸泡后內(nèi)阻就降為24×107Ω了，可見玻璃電極的充分浸泡對(duì)pH測(cè)量是至關(guān)重要的。浸泡時(shí)間與玻璃組成、薄膜厚度有關(guān)，一般新制電極及玻璃電導(dǎo)率低、薄膜較厚的電極浸泡時(shí)間以24小時(shí)為宜；反之浸泡時(shí)間可短些。zui近生產(chǎn)的玻璃電極包括E－201－C型、65－1A型復(fù)合電極，因玻璃質(zhì)量與制作工藝的提高，其說明書上都注明初用或久置不用的電極，使用時(shí)只需在3Mol的KCL溶液或去離子水中浸泡2～10小時(shí)即可。
2、PH電極生霉了怎么辦？
玻璃電極可用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，銻電極用沙紙把電極頭打磨幾下就好了。高分子膜電極那你就要換新的了。
3、測(cè)量溫度對(duì)電極有什么影響？
（1）溫度對(duì)玻璃電極電化轉(zhuǎn)換系數(shù)有影響，其變化為0.1983mV/℃。在不同溫度下測(cè)同一溶液的pH值數(shù)據(jù)是不相同的，因此pH計(jì)上都設(shè)置了溫度補(bǔ)償器用以抵消溫度變化引起的誤差。在pH測(cè)量中使用者必須把溫度補(bǔ)償器線標(biāo)放在被測(cè)液溫上，選擇該溫度下標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)應(yīng)的pH值作定位的示值，然后再測(cè)被測(cè)液的pH值。
（2）溫度對(duì)玻璃電極的“堿誤”有關(guān)，溫度越高，“堿誤”越大；另外甘汞電極只能在（0～70）°C范圍內(nèi)使用，溫度超過70°C，甘汞易于分解而使電極不穩(wěn)定，給測(cè)量帶來困難與誤差，一般pH計(jì)溫度補(bǔ)償器設(shè)置的zui高溫度為60°C就是這個(gè)道理。
（3）溫度對(duì)玻璃電極的內(nèi)阻及不對(duì)稱電位的變化有很大影響。電極在較高溫度溶液中浸泡或測(cè)量，由于其內(nèi)阻及不對(duì)稱電位迅速變小，電計(jì)示值就能很快穩(wěn)定且較準(zhǔn)確；反之電計(jì)示值就會(huì)不斷漂移，穩(wěn)定很慢，誤差也大。再以內(nèi)阻為例：同一支電極23°C時(shí)測(cè)量，內(nèi)阻為25×108Ω，而13°C與3°C時(shí)測(cè)量，內(nèi)阻就增高至96×108Ω與54×109Ω了，這就是低溫天氣進(jìn)行pH測(cè)量，電極反應(yīng)遲鈍，示值不斷漂移，需長時(shí)間才能穩(wěn)定讀數(shù)的原因。
（4）測(cè)量過程中溫度變化或標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與被測(cè)液溫不一致時(shí)也將產(chǎn)生誤差或示值不穩(wěn)。這是因?yàn)閮?nèi)阻越高的玻璃電極要求溫差變化越??；而且甘汞電有溫度滯后性，對(duì)溫度的變化也要求盡量減小才能使電極電勢(shì)穩(wěn)定。因此在pH測(cè)量過程中必須使標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與被測(cè)液液溫盡量接近并保持恒定。防止溫度的急劇變化是保證測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確度的必要條件之一。
4、被測(cè)溶液對(duì)電極有什么影響？
被測(cè)溶液的化學(xué)性質(zhì)、物理狀態(tài)在pH測(cè)量中對(duì)電極的影響不可忽視，有些甚至危及電極的使用壽命，因此必須高度重視。
（1）在測(cè)量高堿溶液時(shí)，若被測(cè)液pH值大于10，其堿金屬離子（如Na＋）濃度很大可與玻璃電極薄膜上的H＋發(fā)生離子交換而使溶液中H＋濃度增加，測(cè)出的pH值小于實(shí)際值，產(chǎn)生了“堿誤”。此時(shí)應(yīng)選用鋰玻璃電極并在較低液溫下測(cè)量可減少“堿誤”引起的誤差；在測(cè)量高酸溶液時(shí)，如被測(cè)液pH值小于1，由于玻璃敏感膜的溶解而產(chǎn)生“酸誤”，誤差值大小與酸的濃度及電極浸入時(shí)間有關(guān)，濃度愈高，浸入時(shí)間愈長、誤差就愈大。因此凡在高堿、高酸溶液中測(cè)試，先將電極在類似pH溶液中浸泡一下再進(jìn)行測(cè)量，可提高響應(yīng)速度，減少浸入時(shí)間以提高測(cè)量準(zhǔn)確度。
（2）在對(duì)玻璃電極有損害的溶液中測(cè)量pH值時(shí)，除對(duì)高堿、高酸溶液中必須操作迅速，用后必須用合適清洗劑及時(shí)清洗外，其它如氫氟酸、氟化物、濃乙醇、重鉻酸鉀濃硫酸洗液等千萬不可使用玻璃電極測(cè)量，因?yàn)檫@些溶液不僅會(huì)腐蝕破壞玻璃敏感膜，而且還會(huì)使薄膜玻璃脫水而失效，嚴(yán)重?fù)p壞電極。
（3）測(cè)量粘度較大的有機(jī)溶液如蛋白質(zhì)、鞣料、染料時(shí)，因這些粘性物質(zhì)會(huì)在玻璃電極薄膜上產(chǎn)生沉積，影響H＋交換而降低測(cè)量靈敏度，也會(huì)堵塞甘汞電極鹽橋口，使飽和KCL溶液泄漏速度變慢，增大了甘汞電極內(nèi)阻及液接界電極電勢(shì)而出現(xiàn)反應(yīng)遲緩、電計(jì)示值不穩(wěn)的現(xiàn)象。因此電極用后必須根據(jù)污染物性質(zhì)進(jìn)行復(fù)新。
（4）在對(duì)非水溶液的pH測(cè)量時(shí)，由于玻璃電極薄膜內(nèi)外溶液的性質(zhì)不同，玻璃電極薄膜兩側(cè)的固有電位顯然不同，非水溶液中氫離子活度及pH值與水溶液中的H＋活度及pH值具有了不同的意義，因此用現(xiàn)在的pH測(cè)量裝置對(duì)非水溶液進(jìn)行pH測(cè)量尚有困難。但是對(duì)非真溶液如乳濁液、懸濁液、膠體溶液的pH測(cè)量時(shí)，只要這些溶液中含水量足夠大，且水不分離時(shí)，仍可對(duì)這些溶液進(jìn)行pH測(cè)量。只是由于這些溶液中玻璃電極靈敏度下降，甘汞電極液接界電極電位變大而使電極反應(yīng)遲緩，平衡時(shí)間相對(duì)延長，但測(cè)量結(jié)果終能顯示并保持了一定的測(cè)量準(zhǔn)確度。筆者曾在墨水生產(chǎn)廠觀察過對(duì)墨水的pH值測(cè)量，pH計(jì)的數(shù)量經(jīng)過較長時(shí)間的漂移后，zui終穩(wěn)定在一個(gè)數(shù)據(jù)上，這個(gè)測(cè)量值對(duì)表征墨水的pH實(shí)際值就很有一定的參考價(jià)值。
pH測(cè)量是由一次儀表電極和二次儀表酸度計(jì)組成。通常一次儀表是以玻璃電極為指示電極，以甘汞電極為參比電極組成的原電池，它們是pH測(cè)量中直接放入被測(cè)溶液中的敏感元件，它們性能的好壞直接關(guān)系到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。其中玻璃電極的轉(zhuǎn)換系數(shù)、內(nèi)阻、不對(duì)稱電位、響應(yīng)速度、甘汞電極的電極電勢(shì)、內(nèi)阻、玻璃電極球泡的浸潤程度、測(cè)量溫度的影響以及被測(cè)溶液的物理化學(xué)性質(zhì)等因素都會(huì)影響pH測(cè)量結(jié)果。