PH緩沖液與PH電極的使用和問題
本文系統的分析大家常用ph計過程中出現的相似問題，并作出準確解答，網上的問題答案多樣，為了用戶能總結性的，一次性的讀懂ph計相關知識，在此總結ph計的緩沖液問答和電極方面的問答分析，請仔細閱讀。
ph計的緩沖液
1、什么是ph計的標準緩沖溶液？有什么特點？
ph緩沖溶液是一種能使ph值保持穩定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿，或者在溶液中的化學反應產生少量的酸或堿，以及將溶液適當稀釋，這個溶液的ph值基本上穩定不變，這種能對抗少量酸或堿或稀釋，而使ph值不易發生變化的溶液就稱為ph緩沖溶液。
ph計標準緩沖溶液具有以下特點：
（1）標準溶液的ph值是已知的，并達到規定的準確度；
（2）標準溶液的ph值有良好的復現性和穩定性，具有較大的緩沖容量，較小的稀釋值和較小的溫度系數；
（3）溶液的制備方法簡單；
2、對于ph計，ph緩沖溶液主要作用是什么？
⑴ph測量前標定校準ph計
⑵用以檢定ph計的準確性，例如用ph6.86和ph4.00標定ph計后，將ph電極插入ph9.18溶液中，檢查儀器顯示值和標準溶液的phs值是否一致；
⑶在一般精度測量時檢查ph計是否需要重新標定。ph計標定并使用后也許會產生漂移或變化，因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標準緩沖液中，根據誤差大小確定是否需要重新標定。
⑷檢測ph電極的性能
3、如何配制ph標準緩沖溶液？
對于一般的ph測量，可使用成套的ph緩沖試劑（可配制250ml），配制溶液時，應使用去離子水，并預先煮沸15～30分鐘，以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中，用適量去離子水使之溶解，并沖洗包裝袋，再倒入250ml容量瓶中，稀釋至刻度，充分搖勻即可。
4、如何正確保存和使用ph緩沖溶液;
緩沖溶液配制后，應裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中（堿性的ph緩沖液如ph9.18、ph10.01、ph12.46等，應裝在聚乙烯瓶中）瓶蓋嚴密蓋緊，在冰箱中低溫（5～10℃）保存，一般可使用二個月左右，如發現有混濁、發霉或沉淀等現象，不能繼續使用。使用時，應準備幾個50ml的聚乙烯小瓶，將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中，并在環境溫度下放置1～2小時，等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環境條件下可以使用2～3天，一般ph7.00、ph6.86及ph4.00三種溶液使用時間可以長一些，ph9.18和ph10.01溶液由于吸收空氣中的co2，其ph值比較容易變化。
電極方面：
1、什么是ph指示電極？
對溶液中氫離子活度有響應，電極電位隨之而變化的電極稱為ph指示電極或ph測量電極。ph指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種，但zui常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿，以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀，球泡內充入內參比溶液，插入內參比電極（一般用銀/氯化銀電極），用電極帽封接引出電線，裝上插口，就成為一支ph指示電極。單*支ph指示電極是無法進行測量的，它必須和參比電極一起才能測量。
2、什么是參比電極？
對溶液中氫離子活度無響應，具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。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。zui常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢，因此對參比電極的要求是電勢穩定、重現，溫度系數小，有電流通過時極化電勢小。
3、什么是ph復合電極？
將ph玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為ph復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼ph復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃ph復合電極。復合電極的zui大優點是合二為一，使用方便。ph復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成。
⑴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0.1～0.2mm左右，電阻值<250兆歐（25℃）。
⑵玻璃支持管：是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優良的鉛玻璃制成，其膨脹系數應與電極球泡玻璃一致。
⑶內參比電極：為銀/氯化銀電極，主要作用是引出電極電位，要求其電位穩定，溫度系數小。
⑷內參比溶液：零電位為7ph的內參比溶液，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成電池建立零電位的ph值，主要取決于內參比溶液的ph值及氯離子濃度。
⑸電極塑殼：電極塑殼是支持玻璃電極和液接界，盛放外參比溶液的殼體，由pps塑壓成型。
⑹外參比電極：為銀/氯化銀電極，作用是提供與保持一個固定的參比電勢，要求電位穩定，重現性好，溫度系數小。
⑺外參比溶液：為3.3mol/l的氯化鉀凝膠電解質，不易流失，無需添加。
⑻砂芯液接界：液接界是構通外參比溶液和被測溶液的連接部件，要求滲透量穩定。
⑼電極導線：為低噪音金屬屏蔽線，內芯與內參比電極連接，屏蔽層與外參比電極連接。
4、ph電極為什么要浸泡？如何正確浸泡ph復合電極？
原因分析：ph電極使用前必須浸泡，因為ph球泡是一種特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層，它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的h 離子有良好的響應。同時，玻璃電極經過浸泡，可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩定。ph玻璃電極一般可以用蒸餾水或ph4緩沖溶液浸泡。通常使用ph4緩沖液更好一些，浸泡時間8小時至24小時或更長，根據球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時，參比電極的液接界也需要浸泡。因為如果液接界干涸會使液接界電勢增大或不穩定，參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致，即3.3mol/lkcl溶液或飽和kcl溶液，浸泡時間一般幾小時即可。
正確浸泡ph復合電極：浸泡在含kcl的ph4緩沖溶液中，這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意，因為過去人們使用單支的ph玻璃電極已習慣于用去離子水或ph4緩沖液浸泡，后來使用ph復合電極時依然采用這樣的浸泡方法，甚至在一些不正確的ph復合電極的使用說明書中也會進行這種錯誤的指導。這種錯誤的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的ph復合電極變成一支響應慢、精度差的電極，而且浸泡時間越長性能越差，因為經過長時間的浸泡，液接界內部（例如砂芯內部）的kcl濃度已大大降低了，使液接界電勢增大和不穩定。當然，只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數小時，電極還是會復原的。
另外，ph電極也不能浸泡在中性或堿性的緩沖溶液中，長期浸泡在此類溶液中會使ph玻璃膜響應遲鈍。正確的ph電極浸泡液的配制：取ph4.00緩沖劑（250ml）一包，溶于250ml純水中，再加入56克分析純kcl，適當加熱，攪拌至*溶解即成。
5、一般ph計的電極能用多長時間？
這個問題是很多用戶經常詢問的，但卻不是簡單幾個字能夠回答的。首先介紹國家標準（zbn50003-88）對電極“壽命”的規定：“電極的保證期：從電極上所標注的制造日期起，在一年內的存放期內拆箱使用時，其性能應符合本標準的全部要求。在保證期內，如發現電極因制造廠的原因而不能正常工作時，制造廠應負責修理或退換’。這里講的很清楚，電極的質量保證期限，以沒有經過使用為前提，期限一年，因此很多人就籠統的講電極的壽命是一年，其實這是不對的。這里里面除了電極本身品質以外還有一個使用和保養的問題。首先是使用介質，相同的電極會接觸不同的介質，有的介質很干凈，如自來水，有的介質是強酸強堿甚至高溫。第二是使用時間，有的是偶爾使用，有的是長期連續使用。第三是是否清洗保養，因此這里面就會有很大的不一樣，一般來講，一支電極如果在很短的時間內失效，就有可能是電極型號選擇不對或者使用者保養不當，這種情況生產廠是不負責退賠的。當然，如果電極雖經使用，但外觀仍很好，并無不良使用的痕跡，就有可能是電極質量原因，生產廠一般也會負責退賠的。至于有些電極號稱長壽命電極，其實也是有些問題的。電極的一般使用時間為半年至一年，使用條件差的工業ph電極時間可能更短一些。
6、ph電極如何清洗？
球泡和液接界污染后先用以下溶劑清洗，再用去離子水洗去溶劑，將電極浸入浸泡掖中活化。
污染物清洗劑
無機金屬氧化物低于1mol/l稀酸
有機油脂類物稀洗滌劑（弱酸性）
樹脂高分子物質稀酒精、丙酮、乙醚
蛋白質血球沉淀物酸性酶溶液（如*）
顏料類物質稀漂白掖、過氧化氫
7、怎么正確使用ph計的復合電極？
⑴球泡前端不應有氣泡，如有氣泡應用力甩去。
⑵電極從浸泡瓶中取出后，應在去離子水中晃動并甩干，不要用紙巾擦拭球泡，否則由于靜電感應電荷轉移到玻璃膜上，會延長電勢穩定的時間，更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。
⑶ph復合電極插入被測溶液后，要攪拌晃動幾下再靜止放置，這樣會加快電極的響應。尤其使用塑殼ph復合電極時，攪拌晃動要厲害一些，因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔，電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產生氣泡，使球泡或液接界與溶液接觸不良，因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。
⑷在粘稠性試樣中測試之后，電極必須用去離子水反復沖洗多次，以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶液洗去試樣，再用水洗去溶劑，浸入浸泡液中活化。
⑸避免接觸強酸強堿或腐蝕性溶液，如果測試此類溶液，應盡量減少浸入時間，用后仔細清洗干凈。
⑹避免在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質中使用，它們會損壞球泡表面的水合凝膠溫度補償對ph計（酸度計）測量有哪些影響層。
⑺塑殼ph復合電極的外殼材料是pps，如遇損壞電極外殼介質，此時應改用玻璃外殼的ph復合電極。
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ph計的緩沖液
1、什么是ph計的標準緩沖溶液？有什么特點？
ph緩沖溶液是一種能使ph值保持穩定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿，或者在溶液中的化學反應產生少量的酸或堿，以及將溶液適當稀釋，這個溶液的ph值基本上穩定不變，這種能對抗少量酸或堿或稀釋，而使ph值不易發生變化的溶液就稱為ph緩沖溶液。
ph計標準緩沖溶液具有以下特點：
（1）標準溶液的ph值是已知的，并達到規定的準確度；
（2）標準溶液的ph值有良好的復現性和穩定性，具有較大的緩沖容量，較小的稀釋值和較小的溫度系數；
（3）溶液的制備方法簡單；
2、對于ph計，ph緩沖溶液主要作用是什么？
⑴ph測量前標定校準ph計
⑵用以檢定ph計的準確性，例如用ph6.86和ph4.00標定ph計后，將ph電極插入ph9.18溶液中，檢查儀器顯示值和標準溶液的phs值是否一致；
⑶在一般精度測量時檢查ph計是否需要重新標定。ph計標定并使用后也許會產生漂移或變化，因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標準緩沖液中，根據誤差大小確定是否需要重新標定。
⑷檢測ph電極的性能
3、如何配制ph標準緩沖溶液？
對于一般的ph測量，可使用成套的ph緩沖試劑（可配制250ml），配制溶液時，應使用去離子水，并預先煮沸15～30分鐘，以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中，用適量去離子水使之溶解，并沖洗包裝袋，再倒入250ml容量瓶中，稀釋至刻度，充分搖勻即可。
4、如何正確保存和使用ph緩沖溶液;
緩沖溶液配制后，應裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中（堿性的ph緩沖液如ph9.18、ph10.01、ph12.46等，應裝在聚乙烯瓶中）瓶蓋嚴密蓋緊，在冰箱中低溫（5～10℃）保存，一般可使用二個月左右，如發現有混濁、發霉或沉淀等現象，不能繼續使用。使用時，應準備幾個50ml的聚乙烯小瓶，將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中，并在環境溫度下放置1～2小時，等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環境條件下可以使用2～3天，一般ph7.00、ph6.86及ph4.00三種溶液使用時間可以長一些，ph9.18和ph10.01溶液由于吸收空氣中的co2，其ph值比較容易變化。
電極方面：
1、什么是ph指示電極？
對溶液中氫離子活度有響應，電極電位隨之而變化的電極稱為ph指示電極或ph測量電極。ph指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種，但zui常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿，以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀，球泡內充入內參比溶液，插入內參比電極（一般用銀/氯化銀電極），用電極帽封接引出電線，裝上插口，就成為一支ph指示電極。單*支ph指示電極是無法進行測量的，它必須和參比電極一起才能測量。
2、什么是參比電極？
對溶液中氫離子活度無響應，具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。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。zui常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢，因此對參比電極的要求是電勢穩定、重現，溫度系數小，有電流通過時極化電勢小。
3、什么是ph復合電極？
將ph玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為ph復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼ph復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃ph復合電極。復合電極的zui大優點是合二為一，使用方便。ph復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成。
⑴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0.1～0.2mm左右，電阻值<250兆歐（25℃）。
⑵玻璃支持管：是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優良的鉛玻璃制成，其膨脹系數應與電極球泡玻璃一致。
⑶內參比電極：為銀/氯化銀電極，主要作用是引出電極電位，要求其電位穩定，溫度系數小。
⑷內參比溶液：零電位為7ph的內參比溶液，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成電池建立零電位的ph值，主要取決于內參比溶液的ph值及氯離子濃度。
⑸電極塑殼：電極塑殼是支持玻璃電極和液接界，盛放外參比溶液的殼體，由pps塑壓成型。
⑹外參比電極：為銀/氯化銀電極，作用是提供與保持一個固定的參比電勢，要求電位穩定，重現性好，溫度系數小。
⑺外參比溶液：為3.3mol/l的氯化鉀凝膠電解質，不易流失，無需添加。
⑻砂芯液接界：液接界是構通外參比溶液和被測溶液的連接部件，要求滲透量穩定。
⑼電極導線：為低噪音金屬屏蔽線，內芯與內參比電極連接，屏蔽層與外參比電極連接。
4、ph電極為什么要浸泡？如何正確浸泡ph復合電極？
原因分析：ph電極使用前必須浸泡，因為ph球泡是一種特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層，它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的h 離子有良好的響應。同時，玻璃電極經過浸泡，可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩定。ph玻璃電極一般可以用蒸餾水或ph4緩沖溶液浸泡。通常使用ph4緩沖液更好一些，浸泡時間8小時至24小時或更長，根據球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時，參比電極的液接界也需要浸泡。因為如果液接界干涸會使液接界電勢增大或不穩定，參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致，即3.3mol/lkcl溶液或飽和kcl溶液，浸泡時間一般幾小時即可。
正確浸泡ph復合電極：浸泡在含kcl的ph4緩沖溶液中，這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意，因為過去人們使用單支的ph玻璃電極已習慣于用去離子水或ph4緩沖液浸泡，后來使用ph復合電極時依然采用這樣的浸泡方法，甚至在一些不正確的ph復合電極的使用說明書中也會進行這種錯誤的指導。這種錯誤的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的ph復合電極變成一支響應慢、精度差的電極，而且浸泡時間越長性能越差，因為經過長時間的浸泡，液接界內部（例如砂芯內部）的kcl濃度已大大降低了，使液接界電勢增大和不穩定。當然，只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數小時，電極還是會復原的。
另外，ph電極也不能浸泡在中性或堿性的緩沖溶液中，長期浸泡在此類溶液中會使ph玻璃膜響應遲鈍。正確的ph電極浸泡液的配制：取ph4.00緩沖劑（250ml）一包，溶于250ml純水中，再加入56克分析純kcl，適當加熱，攪拌至*溶解即成。
5、一般ph計的電極能用多長時間？
這個問題是很多用戶經常詢問的，但卻不是簡單幾個字能夠回答的。首先介紹國家標準（zbn50003-88）對電極“壽命”的規定：“電極的保證期：從電極上所標注的制造日期起，在一年內的存放期內拆箱使用時，其性能應符合本標準的全部要求。在保證期內，如發現電極因制造廠的原因而不能正常工作時，制造廠應負責修理或退換’。這里講的很清楚，電極的質量保證期限，以沒有經過使用為前提，期限一年，因此很多人就籠統的講電極的壽命是一年，其實這是不對的。這里里面除了電極本身品質以外還有一個使用和保養的問題。首先是使用介質，相同的電極會接觸不同的介質，有的介質很干凈，如自來水，有的介質是強酸強堿甚至高溫。第二是使用時間，有的是偶爾使用，有的是長期連續使用。第三是是否清洗保養，因此這里面就會有很大的不一樣，一般來講，一支電極如果在很短的時間內失效，就有可能是電極型號選擇不對或者使用者保養不當，這種情況生產廠是不負責退賠的。當然，如果電極雖經使用，但外觀仍很好，并無不良使用的痕跡，就有可能是電極質量原因，生產廠一般也會負責退賠的。至于有些電極號稱長壽命電極，其實也是有些問題的。電極的一般使用時間為半年至一年，使用條件差的工業ph電極時間可能更短一些。
6、ph電極如何清洗？
球泡和液接界污染后先用以下溶劑清洗，再用去離子水洗去溶劑，將電極浸入浸泡掖中活化。
污染物清洗劑
無機金屬氧化物低于1mol/l稀酸
有機油脂類物稀洗滌劑（弱酸性）
樹脂高分子物質稀酒精、丙酮、乙醚
蛋白質血球沉淀物酸性酶溶液（如*）
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7、怎么正確使用ph計的復合電極？
⑴球泡前端不應有氣泡，如有氣泡應用力甩去。
⑵電極從浸泡瓶中取出后，應在去離子水中晃動并甩干，不要用紙巾擦拭球泡，否則由于靜電感應電荷轉移到玻璃膜上，會延長電勢穩定的時間，更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。
⑶ph復合電極插入被測溶液后，要攪拌晃動幾下再靜止放置，這樣會加快電極的響應。尤其使用塑殼ph復合電極時，攪拌晃動要厲害一些，因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔，電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產生氣泡，使球泡或液接界與溶液接觸不良，因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。
⑷在粘稠性試樣中測試之后，電極必須用去離子水反復沖洗多次，以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶液洗去試樣，再用水洗去溶劑，浸入浸泡液中活化。
⑸避免接觸強酸強堿或腐蝕性溶液，如果測試此類溶液，應盡量減少浸入時間，用后仔細清洗干凈。
⑹避免在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質中使用，它們會損壞球泡表面的水合凝膠溫度補償對ph計（酸度計）測量有哪些影響層。
⑺塑殼ph復合電極的外殼材料是pps，如遇損壞電極外殼介質，此時應改用玻璃外殼的ph復合電極。
講解交直流高壓試驗變壓器試驗步驟
臺式COD、氨氮、總磷、總氮多參數水質分析儀XCPN-401
混凝土泵進料口出現堵塞時的解決方法
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