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什么是酸度計
日期：2025-04-21 11:40
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摘要：
酸度計總篇
酸度計(也稱pH計)是用來測量溶液pH值的儀器。這篇文章，從酸度計原理、級別和準確度、使用和保養(yǎng)及酸度計操作等方面詳細介紹酸度計，將讓我們對酸度計有一個**、徹底的認識。
1、酸度計基本原理
酸度計(也稱pH計)是用來測量溶液pH值的儀器。實驗室常用的酸度計有雷磁25型，PHS-2型和PHS-3型等。雖然型號較多、結構各異.但它們的原理相同。面板構造有刻度指針顯示和數字顯示兩種。下面分別介pHS一2C 型和pHS- 29 型酸度計。
酸度計測pH值的方法是電位測定法。它除測量溶液的酸度外，還可以測量電池電動勢(mV)。主要由參比電極(甘汞電極)，指示電極(玻璃電極)和精密電位計三部分組成。測量時用玻璃電極作指示電極，飽和甘汞電極(SCE)作參比電極，組成電池：
(一)玻璃電極I 待測pH 溶液IISCE(+)
由于甘汞電極的電極電位不隨溶液pH 值變化，在一定溫度下是一定值t 而玻璃電極的電極電位隨溶液pH值的變化而改變，所以它們組成的電池電動勢也只隨溶液的pH值而變化。
玻璃電極(圖1)由Ag-AgCl 電極、鹽酸和特制的球型玻璃膜構成。將它插入待測溶液.其電極電位 與溶液pH值有下列關系
式中 為玻璃電極標準電位.R 為氣體常數，T 為開爾文溫標，F為法拉第常數。飽和甘汞電極(SCE)(圖2)由汞、甘汞糊、飽和KCl溶液構。一定溫度下飽和KCl溶液的濃度為一定值.故飽和甘汞電極的電位中 也為一定值.298K時為0.2412V。將玻璃電極和飽和甘汞電極插入溶液組成原電池.電池的電動勢為：
由上式可知，E 與pH 呈線性關系。只要測得E 便可求得pH。由于4乇通常是未知的，所以實際測定中應該用與待測溶液pH 值相近的標準溶液定位。在原電池中標準溶液給出的電動勢為：
（二）、使用玻璃電極時應注意：
(1)玻璃電極下端的玻璃膜易破碎，切忌與硬物接觸。
(2)初次使用時，應將球形玻璃膜部分在蒸餾水中浸泡·晝夜。不用時也應浸泡在蒸餾水中，以便下次使用時可簡化浸泡手續(xù)。
(3)在測定強堿性溶液時.應盡快操作，測完后立即用水洗滌.以免堿液腐蝕玻璃膜。
(4)玻璃膜不可沾有油污。如發(fā)生這種情況.剛府先浸入酒糟中，再放人乙醚或四氯化碳中.然后再移到酒精中.*后用水沖洗并浸人水中。
(5)電極插頭上的有機玻璃管具有優(yōu)良的絕緣性能，切忌與化學藥品或油污接觸。
2、酸度計的級別和儀器的準確度
酸度計的級別和儀器的準確度是不同的兩個概念，儀器級別與其準確度并不完全一致。酸度計的級別是按其指示器（簡稱電計）的分度值（分辨率或*小顯示值）表示的，例如：分度為0.1pH的儀器稱為0.1級儀器；*小顯示值為0.001pH的儀器稱為0.001級儀器，等等。而儀器的準確度是電計與電極配套測試標準溶液的綜合誤差，它不僅與電計有關，而且與玻璃電極和參比電極更有關。
從實際使用要求出發(fā)，目前電計的分度值為0.1～0.001pH，如果有必要的話，依當前的科技水平，完全可以制作出更精密的電計。但是，由于結構和制造等方面的原因，目前常用電極的性能還不能達到完全理想的程度。玻璃電極的重復性誤差和參比電極的溶液接界電勢穩(wěn)定性都不優(yōu)于0.01pH。因此，電計的分辨率再高，儀器測試準確度都難優(yōu)于0.01pH。但是,選擇高分辨率的儀器可以*大限度地克服或消除電計對測試誤差的影響。由于要使電計達到滿意的精度已不成問題，所以目前都在儀器的智能化，人性化，可靠性，操作簡便以及性價比等方面不斷**和提高。成都方舟科技開發(fā)公司所生產的pHS-4C＋等“＋”系列型號儀器正體現了這一趨勢。
酸度計的級別與其測試準確度的關系在酸度計國家計量檢定規(guī)程（JJG119—84）中規(guī)定如下，科立龍公司的PH儀器的級別區(qū)別規(guī)定也按如下區(qū)分：
儀器的級別 0.2級 0.1級 0.02級 0.01級 0.001級
分度值或*小顯示值（pH）0.2 0.1 0.02 0.01 0.001
電計示值誤差（pH）±0.1 ±0.05 ±0.01 ±0.01 ±0.002
配套測試示值總誤差（pH）±0.2 ±0.1 ±0.02 ±0.02 ±0.01
例如科立龍公司的酸度計 KL-009I KL-009II/KL-03I KL-016 PC-2
注：配套測試時的測試范圍應控制在pH3～pH10內。
從上表可以看出，對于0.01級以下的酸度計，示值總誤差數值等于其級別，對于0.01級的酸度計，示值總誤差為0.02pH，對于0.001級酸度計，其示值總誤差也只能達到±0.01pH，而且此時需要使用**pH標準物質才能得到保證。（注意：pH國家標準物質分**和二級兩種，一般酸度計常用的是二級pH標準物質。）
還需要說明的是，儀器示值總誤差的檢測為什么要規(guī)定測試范圍為pH3～pH10呢？是由于參比電極的液接界電勢與溶液的pH有關，在pH3～pH10范圍內液接界電勢可穩(wěn)定在±0.01pH范圍內，若10＜pH＜3時，液接界電勢引起的誤差可高達±0.07pH。同時，玻璃電極在堿性和酸性溶液中還會產生堿誤和酸誤。因此必須規(guī)定在pH3～pH10范圍內檢測，否則將無法區(qū)別各種級別酸度計的示值總誤差。
3、PH計正確使用與維護
酸度計簡稱pH計，由電極和電計兩部分組成。使用中若能夠合理維護電極、按要求配制標準緩沖液和正確操作電計,可大大減小pH示值誤差，從而提高化學實驗、醫(yī)學檢驗數據的可靠性。
3.1 正確使用與保養(yǎng)電極
3.1 正確使用與保養(yǎng)電極
目前實驗室使用的電極都是復合電極，其優(yōu)點是使用方便，不受氧化性或還原性物質的影響，且平衡速度較快。使用時，將電極加液口上所套的橡膠套和下端的橡皮套全取下，以保持電極內氯化鉀溶液的液壓差。下面就把電極的使用與維護簡單作一介紹：
⒈復合電極不用時，可充分浸泡3M氯化鉀溶液中。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。
⒉使用前，檢查玻璃電極前端的球泡。正常情況下，電極應該透明而無裂紋；球泡內要充滿溶液，不能有氣泡存在。
⒊測量濃度較大的溶液時，盡量縮短測量時間，用后仔細清洗，防止被測液粘附在電極上而污染電極。
⒋清洗電極后，不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應用濾紙吸干, 避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度。
⒌測量中注意電極的銀―氯化銀內參比電極應浸入到球泡內氯化物緩沖溶液中，避免電計顯示部分出現數字亂跳現象。使用時，注意將電極輕輕甩幾下。
⒍電極不能用于強酸、強堿或其他腐蝕性溶液。
⒎嚴禁在脫水性介質如無水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。
3.2 標準緩沖液的配制及其保存
⒈pH標準物質應保存在干燥的地方，如混合磷酸鹽pH標準物質在空氣濕度較大時就會發(fā)生潮解,一旦出現潮解,pH標準物質即不可使用。
⒉配制pH標準溶液應使用二次蒸餾水或者是去離子水。如果是用于0.1級pH計測量，則可以用普通蒸餾水
。
⒊配制pH標準溶液應使用較小的燒杯來稀釋，以減少沾在燒杯壁上的pH標準液。存放pH標準物質的塑料袋或其它容器，除了應倒干凈以外，還應用蒸餾水多次沖洗，然后將其倒入配制的pH標準溶液中，以保證配制的pH標準溶液準確無誤。
⒊配制pH標準溶液應使用較小的燒杯來稀釋，以減少沾在燒杯壁上的pH標準液。存放pH標準物質的塑料袋或其它容器，除了應倒干凈以外，還應用蒸餾水多次沖洗，然后將其倒入配制的pH標準溶液中，以保證配制的pH標準溶液準確無誤。
⒋配制好的標準緩沖溶液一般可保存2―3個月，如發(fā)現有渾濁、發(fā)霉或沉淀等現象時，不能繼續(xù)使用。
⒌堿性標準溶液應裝在聚乙烯瓶中密閉保存。防止二氧化碳進入標準溶液后形成碳酸，降低其pH值。
3.3 pH計的正確校準
pH計因電計設計的不同而類型很多，其操作步驟各有不同，因而pH計的操作應嚴格按照其使用說明書正確進行。在具體操作中，校準是pH計使用操作中的一重要步驟。表1的數據是精度為0.01級、經過計量檢定合格的pH計在未校準時與校準后的測量值，從中可以看出校準的重要性。
標準pH | 校準前誤差（pH） | 校準后的誤差（pH） |
13.000 | 00.0600 | 00.000 |
12.000 | 00.0450 | 00.0005 |
11.000 | 00.0500 | 00.0010 |
10.000 | 00.0300 | 00.0000 |
9.000 | 00.0200 | 00.0000 |
8.000 | 00.010 | 00.0005 |
7.000 | 00.0015 | 00.0000 |
6.000 | -00.0100 | -00.0005 |
5.000 | -00.0105 | 00.0005 |
4.000 | 00.0150 | 00.0000 |
3.000 | -00.0300 |
