PH電極知識大盤點

　　1、什么是水的PH值?它有什么意義?
　　
　　PH值是水溶液zui重要的理化參數之一。凡涉及水溶液的自然現象，化學變化以及生產過程都與pH值有關，因此，在工業、農業、醫學、環保和科研領域都需要測量pH值。
　　
　　水的pH值是表示水中氫離子活度的負對數值，表示為：pH=-lgaH+
　　
　　pH值有時也稱氫離子指數，由于氫離子活度的數值往往很小，在應用上很不方便，所以就用pH值這一概念來作為水溶液酸性、堿性的判斷指標。而且，氫離子活度的負對數值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數量級的大小，這樣應用起來就十分方便，并由此得到：
　　
　　1中性水溶液，pH=-1gaH+=-1g10-7=7
　　
　　2酸性水溶液，pH<7，pH值越小，表示酸性越強;
　　
　　3堿性水溶液，pH>7，pH值越大，表示堿性越強。
　　
　　2、什么是pH標度?
　　
　　pH測量是一種相對測量，它僅僅指示標準溶液與未知溶液之間的pH差別，實際測量時，需要用標準緩沖溶液定期進行校準。因此，為了達到量值的一致，必須建立pH標度。pH表度范圍定為0～14pH，pH標度的量值由基準緩沖溶液的pHs值確定。因此，pH標度的含義可表達為：根據pH定義，在0～14pH范圍內選擇若干個pH緩沖溶液作為pH標度的固定點，并且采用當代技術能達到的zui準確的方法測定它們的pHs值。上有二種pH標度，即多種基準pH標度和單種基準pH標度，中國采用多種基準pHs標度。
　　
　　3、pH測量一定要標定校準嗎?
　　
　　pH測量通常有比色法pH試紙或比色皿和電極法二種。比色法當然不要標定，而電極法就一定要標定，因為電極法pH測量就是將未知溶液與已知pHs值的標準溶液在測量電池中作比較測定，這是電極法pH測量的“操作定義”所決定的。
　　
　　4、什么是pH標準緩沖溶液?它有哪些特點?
　　
　　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。
　　
　　5、如何配制pH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。
　　
　　6、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。
　　
　　7、pH緩沖溶液有何用途?
　　
　　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
　　
　　8、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。市場銷售的zui常用的pH指示電極是231玻璃pH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。
　　
　　9、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。
　　
　　10、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。
　　
　　11、pH電極為何要浸泡?如何正確浸泡pH復合電極?
　　
　　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。
　　
　　12、如何正確使用pH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層。
　　
　　⑺塑殼pH復合電極的外殼材料是聚碳酸酯塑料PC，PC塑料在有些溶劑中會溶解，如四氯化碳、三氯乙烯、*等，如果測試中含有以上溶劑，就會損壞電極外殼，此時應改用玻璃外殼的pH復合電極。