pH計培訓(xùn)課件

1、pH計目錄簡介A原理B使用維護(hù)C拓展D目的目的u掌握pH計原理u掌握pH電極分類及構(gòu)造、原理u掌握pH電極維護(hù)u了解相關(guān)拓展知識u具體使用、維護(hù)參見相應(yīng)儀器說明書簡介簡介酸度計是一種常用的儀器設(shè)備,又名pH計。 主要用來精密測量液體介質(zhì)的酸堿度值,配上 相應(yīng)的離子選擇電極也可以測量離子電極電位 MV值，廣泛應(yīng)用于工業(yè),農(nóng)業(yè),科研,環(huán)保等領(lǐng)域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認(rèn)證中的必備檢驗設(shè)備。 酸度計能在014pH值范圍內(nèi)使用。pHpH計分類計分類1、根據(jù)應(yīng)用場合分類：筆式pH計；便攜式pH計；實驗室pH計；工業(yè)pH計。 a 筆式pH計 主要用于代替pH試紙的功能，具有精度低、

2、使用方便的特點。pHpH計分類計分類b 便攜式pH計 主要用于現(xiàn)場和野外測方式，要求較高的精度和完善的功能。pHpH計分類計分類c c 實驗室實驗室pHpH計計 一種臺式高精度分析儀表，要求精度高、功能全，包括打一種臺式高精度分析儀表，要求精度高、功能全，包括打印輸出、數(shù)據(jù)處理等等印輸出、數(shù)據(jù)處理等等。pHpH計分類計分類d 工業(yè)pH計 用于工業(yè)流程的連續(xù)測量，不僅要有測量顯示功能，還要有報警和控制功能，以及安裝、清洗、抗干擾等等問題的考慮。pHpH計分類計分類2、據(jù)儀器精度分類：可分為0.2級、0.1級、0.02級、0.01級和0.001級，數(shù)字越小，精度越高。3、根據(jù)讀數(shù)指示分類：可分為指

3、針式和數(shù)字顯示式二種。4、根據(jù)元器件類型分類：可分為晶體管式、集成電路式和單片機(jī)微電腦式。pHpH計原理計原理pHpH值的定義：值的定義：pH值是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度，也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。pH值越趨向于0表示溶液酸性越強(qiáng)，反之，越趨向于14表示溶液堿性越強(qiáng)，在常溫下，pH=7的溶液為中性溶液。pH = -lgHpH = -lgH+ + 溶液中氫離子活度的負(fù)對數(shù)原理原理酸度計的主體是精密的電位計。酸度計的主體是精密的電位計。測定時把復(fù)合電極插在被測溶液中，由于被測溶液的酸度（氫離子濃度）不同而產(chǎn)生不同的電由于被測溶液的酸度（氫離子濃度）不同而產(chǎn)生不同的電動勢動勢，將它通

4、過直流放大器放大，最后由讀數(shù)指示器（電壓表）指出被測溶液的pH值。（原電池的電動勢E=K+(2.303RT/F)pH ） pH計由三個部件構(gòu)成：(1)一個參比電極；(2)一個玻璃電極，其電位取決于周圍溶液的pH；(3)一個電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。參比電極參比電極參比電極：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。極電位的電極。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。最常用的是甘汞電極和銀最常用的是甘汞電極和銀/ /氯化銀電極。氯化銀電極。參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，

5、作為測量各種偏離電位的對照。玻璃電極玻璃電極玻璃電極：由玻璃支桿、玻璃膜、內(nèi)參比溶液、內(nèi)參比電極、電極帽、電線等組成。市場銷售的最常用的指示電極是231玻璃pH電極。玻璃電極的功能是建立一個對所測量溶液的氫離子活度發(fā)生變玻璃電極的功能是建立一個對所測量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)的電位差。化作出反應(yīng)的電位差。電流計電流計電流計的功能：將原電池的電位放大電位放大若干倍，放大了的信號通過電表顯示出，電表指針偏轉(zhuǎn)的程度表示其推動的信號的強(qiáng)度，為了使用上的需要，pH電流表的表盤刻有相應(yīng)的pH數(shù)值；而數(shù)字式pH計則直接以數(shù)字顯出pH值。復(fù)合電極復(fù)合電極目前使用最普遍的電極，復(fù)合了參 比電極和玻璃電極

6、這兩種電極的功能， 操作更加簡易。pHpH復(fù)合電極主要由電極球泡、玻璃復(fù)合電極主要由電極球泡、玻璃 支持桿、內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、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、插口等組接界、電極帽、電極導(dǎo)線、插口等組 成。成。復(fù)合電極復(fù)合電極1、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O.10.2mm左右，電阻值250兆歐(25)。2、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。3、內(nèi)參比電極：為銀/氯化銀電極，主要作用是引出電極電位引出電極

7、電位，要求其電位穩(wěn)定，溫度系數(shù)小。復(fù)合電極復(fù)合電極(4)內(nèi)參比溶液：零電位為7pH7pH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。(5)電極殼：電極殼是支持玻璃電極和液接界，盛放外參比溶液的殼體，通常由聚碳酸酯(PC)塑壓成型或者玻璃制成。(6)外參比電極：為銀/氯化銀電極（有些廠家是甘汞電極），作用是提供與保持一個固定的參比電勢，提供與保持一個固定的參比電勢，要求電位穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，溫度系數(shù)小。復(fù)合電極復(fù)合電極(7)外參比溶液：氯化鉀溶液或KCl凝膠電解質(zhì)。(8)液接界：液接界是外參比溶液和被測溶液的

8、連接部件，要求滲透量穩(wěn)定，通常用砂芯的。(9)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。使用使用1、預(yù)熱：按下電源開關(guān)，儀器預(yù)熱30分鐘，然后對儀器進(jìn)行標(biāo)定。2、儀器的標(biāo)定（兩點標(biāo)定）： a 將復(fù)合電極洗干凈，并用濾紙吸干后將復(fù)合電極插入一已知pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，溫度旋鈕調(diào)至標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的溫度，攪拌使溶液均勻。 b 調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器讀數(shù)為該標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值。 c 按照相同方法測另一標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值，調(diào)節(jié)定位。使用使用4、測量pH值：將電極移出，用蒸餾水洗干凈，并用濾紙吸干后將復(fù)合電極插入待測溶液中，攪拌使溶液均勻，儀器顯示的數(shù)值即是該溶液的pH值。具

9、體使用按照相應(yīng)說明書操作。具體使用按照相應(yīng)說明書操作。pHpH電極的維護(hù)保養(yǎng)電極的維護(hù)保養(yǎng)1 1、復(fù)合電極不用時，可充分浸泡、復(fù)合電極不用時，可充分浸泡3M3M氯化鉀溶液中。切忌用洗滌氯化鉀溶液中。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。液或其他吸水性試劑浸洗。2 2、使用前，檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下，電極應(yīng)該、使用前，檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下，電極應(yīng)該透明而無裂紋；球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在。透明而無裂紋；球泡內(nèi)要充滿溶液，不能有氣泡存在。3 3、測量濃度較大的溶液時，盡量縮短測量時間，用后仔細(xì)清洗，、測量濃度較大的溶液時，盡量縮短測量時間，用后仔細(xì)清洗，防止被測液粘附在

10、電極上而污染電極。防止被測液粘附在電極上而污染電極。4 4、清洗電極后，不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應(yīng)用濾紙吸干、清洗電極后，不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應(yīng)用濾紙吸干, , 避避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度。免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度。pHpH電極的維護(hù)保養(yǎng)電極的維護(hù)保養(yǎng)5 5、測量中注意電極的銀、測量中注意電極的銀氯化銀內(nèi)參比電極應(yīng)浸入到球泡內(nèi)氯氯化銀內(nèi)參比電極應(yīng)浸入到球泡內(nèi)氯化物緩沖溶液中，避免電計顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時，化物緩沖溶液中，避免電計顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象。使用時，注意將電極輕輕甩幾下。注意將電極輕輕甩幾下。6 6、電極不能用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或其他

11、腐蝕性溶液。、電極不能用于強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或其他腐蝕性溶液。7 7、嚴(yán)禁在脫水性介質(zhì)如無水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。、嚴(yán)禁在脫水性介質(zhì)如無水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。具體維護(hù)保養(yǎng)及注意事項按照相應(yīng)說明書進(jìn)行。具體維護(hù)保養(yǎng)及注意事項按照相應(yīng)說明書進(jìn)行。儀器標(biāo)定相關(guān)事項儀器標(biāo)定相關(guān)事項校準(zhǔn)工作結(jié)束后，對使用頻繁的pH計一般在48小時內(nèi)儀器不需再次定標(biāo)。如遇到下列情況之一，儀器則需要重新標(biāo)定：1、溶液溫度與定標(biāo)溫度有較大的差異時2、電極在空氣中暴露過久，如半小時以上時3、定位或斜率調(diào)節(jié)器被誤動4、測量過酸（pH2）或過堿（pH12）的溶液后5、換過電極后6、當(dāng)所測溶液的pH值不在兩點定標(biāo)時所選溶液的中間，且距

12、7pH又較遠(yuǎn)時拓展拓展-pH-pH試紙試紙pH試紙是用于檢驗溶液酸堿度的“尺子”，也叫石 蕊試紙。pH試紙上有甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍(lán)三種指示劑，他們在不同pH值的溶液中均會按一定規(guī)律變色。pH試紙按測量精度上可分0.2級、0.1級、0.01級或更高精度。pHpH試紙上有甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍(lán)這三種指示劑。試紙上有甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍(lán)這三種指示劑。甲基紅、溴甲酚綠、百里酚藍(lán)和酚酞一樣，在不同pH值的溶液中均會按一定規(guī)律變色。甲基紅的變色范圍是甲基紅的變色范圍是pH4.4(pH4.4(紅紅)-6.2()-6.2(黃黃) )，溴甲，溴甲酚綠的變色范圍是酚綠的變色范圍是pH3.6pH3.

13、6（黃）（黃）-5.4-5.4（綠），百里酚藍(lán)的變色范（綠），百里酚藍(lán)的變色范圍是圍是pH6.7(pH6.7(黃黃)-7.5()-7.5(藍(lán)藍(lán)) )。用定量甲基紅加定量溴甲酚綠加定量百里酚藍(lán)的混合指示劑浸漬中性白色試紙，晾干后制得的pH試紙可用于測定溶液的pH值便不難理解了。拓展拓展- -參比電極參比電極reference electrode 測量各種電極電勢時作為參照比較的電極。將被測定的電極與精確已知電極電勢數(shù)值的參比電極構(gòu)成電將被測定的電極與精確已知電極電勢數(shù)值的參比電極構(gòu)成電池，測定電池電動勢數(shù)值，就可計算出被測定電極的電極電勢池，測定電池電動勢數(shù)值，就可計算出被測定電極的電極電勢。參

14、比電極必須是電極反應(yīng)為單一的可逆反應(yīng)，電極電勢穩(wěn)定和重現(xiàn)性好。通常多用微溶鹽電極作為參比電極，氫電極只是一個理想的但不易于實現(xiàn)的參比電極。測量電極電勢時作參照比較的電極。嚴(yán)格地講，標(biāo)準(zhǔn)氫電極只是理想的電極，實際上并不能實現(xiàn)。因此在實際進(jìn)行電極電勢測量時總是采用電極電勢已精確知曉而且又十分穩(wěn)定的電極作為相比較的電極。測量由這類電極與被測電極組成電池的電動勢，可以計算被測電極的電極電勢。拓展拓展- -參比電極參比電極在參比電極上進(jìn)行的電極反應(yīng)必須是單一的可逆反應(yīng)，其交換電流密度較大，制作方便，重現(xiàn)性好，電極電勢穩(wěn)定。一般都采用難熔鹽電極作為參比電極。參比電極應(yīng)不容易發(fā)生極化；如果一旦電流過大，產(chǎn)生

15、極化，則斷電后其電極電勢應(yīng)能很快恢復(fù)原值；在溫度變化時，其電極電勢滯后變化應(yīng)較小。拓展拓展- -參比電極參比電極氫電極用鍍有鉑黑的鉑片為電極材料，在氫氣氛中浸沒或部分浸沒于用氫飽和的電解液中，即可組成氫電極。其電極電勢EH2與溫度T、溶液的pH值和氫氣的壓力pH2（大氣壓）有關(guān)。有時采用與研究體系相同的溶液作為氫電極的溶液，以消除液體接界電勢。氫電極容易失效，應(yīng)當(dāng)避免在溶液中出現(xiàn)易被還原或易發(fā)生吸附中毒的物質(zhì)，如氧化劑、易還原的金屬離子、砷化物和硫化物等。甘汞電極由汞、甘汞和含Cl-的溶液等組成,常用Hg|Hg2Cl2|Cl-表示。 電極內(nèi)，汞上有一層汞和甘汞的均勻糊狀混合物。用鉑絲與汞相接觸

16、作為導(dǎo)線。電解液一般采用氯化鉀溶液。用飽和氯化鉀溶液的甘汞電極稱為飽和甘汞電極，這是最常用的參比電極；而用1N氯化鉀溶液的則稱為當(dāng)量甘汞電極。甘汞電極的電極電勢與氯化鉀濃度和所處溫度有關(guān)。它在較高溫度時性能較差。拓展拓展- -參比電極參比電極銀/氯化銀電極由覆蓋著氯化銀層的金屬銀浸在氯化鉀或鹽酸溶液中組成。常用 Ag|AgCl|Cl-表示。一般采用銀絲或鍍銀鉑絲在鹽酸溶液中陽極氧化法制備。銀|氯化銀電極的電極電勢與溶液中Cl-濃度和所處溫度有關(guān)。汞/硫酸亞汞電極它適用于硫酸溶液或硫酸鹽溶液體系。電極由汞、硫酸亞汞和含SO娸的溶液等所組成，表示式Hg|Hg2SO4|SO娸。其結(jié)構(gòu)同甘汞電極,它的

17、電極電勢與溫度和溶液中SO娸的濃度有關(guān)。有機(jī)電解質(zhì)溶液體系中，常采用相同溶劑的有機(jī)電解質(zhì)溶液的有機(jī)電解質(zhì)溶液體系中，常采用相同溶劑的有機(jī)電解質(zhì)溶液的Ag|Ag+Ag|Ag+電極和電極和 Ag|AgCl|Cl- Ag|AgCl|Cl-電極為參比電極電極為參比電極。熔鹽體系中，常用熔鹽Ag|Ag+電極和Pt|Pt2+ 電極,但熔鹽體系尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢表pHpH玻璃電極玻璃電極玻璃電極是用對氫離子活度有電勢響應(yīng)的玻璃薄膜制成的膜電極，是常用的氫離子指示電極。它通常為圓球形，內(nèi)置內(nèi)置0.1mol/L0.1mol/L鹽酸和氯化銀電極或甘汞電極。鹽酸和氯化銀電極或甘汞電極。使用前浸在純水中使表面形成

18、一薄層溶脹層，使用時將它和另使用時將它和另一參比電極放入待測溶液中組成電池，電池電勢與溶液一參比電極放入待測溶液中組成電池，電池電勢與溶液pHpH值直接值直接相關(guān)。相關(guān)。由于存在不對稱電勢、液接電勢等因素，還不能由此電池電勢直接求得pH值，而采用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液來“標(biāo)定”，根據(jù)pH的定義式算得。玻璃電極不受氧化劑、還原劑和其他雜質(zhì)的影響，pH測量范圍寬廣，應(yīng)用廣泛。飽和甘汞電極原理是什么？還有內(nèi)參比電極飽和甘汞電極原理是什么？還有內(nèi)參比電極Ag/AgClAg/AgCl是干什是干什么用的么用的測測pHpH值實際上測的是玻璃球兩側(cè)的電位差。飽和甘汞電極是外值實際上測的是玻璃球兩側(cè)的電位差。飽和甘汞電極

19、是外參比電極，參比電極，Ag/AgClAg/AgCl是內(nèi)參比電極。電位的絕對值是無法測定的，是內(nèi)參比電極。電位的絕對值是無法測定的，跟高度一樣，必須有一個參照物，所以要有兩個電極構(gòu)成回路才跟高度一樣，必須有一個參照物，所以要有兩個電極構(gòu)成回路才能測定電位差。內(nèi)參比和外參比名字由來就是因為分別處在玻璃能測定電位差。內(nèi)參比和外參比名字由來就是因為分別處在玻璃球的內(nèi)部和外部。球的內(nèi)部和外部。pHpH計的膜電位就是玻璃球造成的膜電位。本身飽和甘汞電極和計的膜電位就是玻璃球造成的膜電位。本身飽和甘汞電極和銀電極的電位是一定的，那么如果沒有玻璃球，單獨(dú)把兩個電極銀電極的電位是一定的，那么如果沒有玻璃球，單獨(dú)把兩個電極放到溶液