酸度計(jì)是一種常用的儀器設(shè)備,主要用來(lái)精密測(cè)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(cè)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.
狹義的酸度計(jì)主要指實(shí)驗(yàn)室酸度計(jì),主要分為臺(tái)式酸度計(jì),便攜式酸度計(jì),筆式酸度計(jì)三大類別
一、酸度計(jì)原理
用酸度計(jì)進(jìn)行電位測(cè)量是測(cè)量pH最精密的方法。pH計(jì)由三個(gè)部件構(gòu)成:
1一個(gè)參比電極;
2一個(gè)玻璃電極,其電位取決于周圍溶液的pH;
3一個(gè)電流計(jì),該電流計(jì)能在電阻極大的電路中測(cè)量出微小的電位差。由于采用較新的電極設(shè)計(jì)和固體電路技術(shù),現(xiàn)在更好的pH可分辨出0.005pH單位。參比電極的基本功能是維持一個(gè)恒定的電位,作為測(cè)量各種偏離電位的對(duì)照。銀-氧化銀電極是目前pH中常用的參比電極。玻璃電極的功能是建立一個(gè)對(duì)所測(cè)量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)的電位差。把對(duì)pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中,就組成一個(gè)原電池,該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和。E電池=E參比+E玻璃,如果溫度恒定,這個(gè)電池的電位隨待測(cè)溶液的pH變化而變化,而測(cè)量pH計(jì)中的電池產(chǎn)生的電位是困難的,因其電動(dòng)勢(shì)非常小,且電路的阻抗又非常大1-100MΩ;因此,必須把信號(hào)放大,使其足以推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)毫伏表或毫安表。電流計(jì)的功能就是將原電池的電位放大若干倍,放大了的信號(hào)通過(guò)電表顯示出,電表指針偏轉(zhuǎn)的程度表示其推動(dòng)的信號(hào)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(jì)則直接以數(shù)字顯出pH值。
二、酸度計(jì)調(diào)試
實(shí)驗(yàn)室常用的pH計(jì)有老式的國(guó)產(chǎn)雷磁25型酸度計(jì)最小分度0.1單位和pHS-2型酸度計(jì)最小分度0.02單位,這類酸度計(jì)的pH值是以電表指針顯示。新式數(shù)字式pH計(jì)有國(guó)產(chǎn)的科立龍公司的KL系列,其設(shè)定溫度和pH值都在屏幕上以數(shù)字的形式顯示。無(wú)論哪種pH計(jì)在使用前均需用標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行二重點(diǎn)校對(duì)。
首先閱讀儀器使用說(shuō)明書(shū),接通電源,安裝電極。在小燒杯中加入pH值為7.0的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,將電極浸入,輕輕搖動(dòng)燒杯,使電極所接觸的溶液均勻。按不同的pH計(jì)所附的說(shuō)明書(shū)讀取溶液的pH值,校對(duì)pH計(jì),使其讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH7.0的實(shí)際值相同并穩(wěn)定;然后再將電極從溶液中取出并用蒸餾水充分淋洗,將小燒杯中換入pH4.01或0.01的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,把電極浸入,重復(fù)上述步驟使其讀數(shù)穩(wěn)定。這樣就完成了二重點(diǎn)校正;校正完畢,用蒸餾水沖洗電極和燒杯。校正后切勿再旋轉(zhuǎn)定位調(diào)節(jié)器,否則必須重新校正。
三、酸度計(jì)使用
所測(cè)溶液的溫度應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的溫度相同。因此,使用前必須調(diào)節(jié)溫度調(diào)節(jié)器或斜率調(diào)節(jié)旋鈕。先進(jìn)的pH計(jì)在線路中安插有溫度補(bǔ)償系統(tǒng),儀器經(jīng)初次較正后,能自動(dòng)調(diào)整溫度變化。?測(cè)量時(shí),先用蒸餾水沖洗兩電極,用濾紙輕輕吸干電極上殘余的溶液,或用待測(cè)液洗電極。然后,將電極浸入盛有待測(cè)溶液的燒杯中,輕輕搖動(dòng)燒杯,使溶液均勻,按下讀數(shù)開(kāi)關(guān),指針?biāo)傅臄?shù)值即為待測(cè)溶液的pH值,重復(fù)幾次,直到數(shù)值不變數(shù)字式pH計(jì)在約10s內(nèi)數(shù)值變化少于0.01pH值時(shí),表明已達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)。測(cè)量完畢,關(guān)閉電源,沖洗電極,玻璃電極要浸泡在蒸餾水中。
四、酸度計(jì)保養(yǎng)及注意事項(xiàng)
玻璃電極在初次使用前,必須在蒸餾水中浸泡一晝夜以上,平時(shí)也應(yīng)浸泡在蒸餾水中以備隨時(shí)使用。玻璃電極不要與強(qiáng)吸水溶劑接觸太久,在強(qiáng)堿溶液中使用應(yīng)盡快操作,用畢立即用水洗凈,玻璃電極球泡膜很薄,不能與玻璃杯及硬物相碰;玻璃膜沾上油污時(shí),應(yīng)先用酒精,再用四氯化碳或乙醚,最后用酒精浸泡,再用蒸餾水洗凈。如測(cè)定含蛋白質(zhì)的溶液的pH時(shí),電極表面被蛋白質(zhì)污染,導(dǎo)致讀數(shù)不可靠,也不穩(wěn)定,出現(xiàn)誤差,這時(shí)可將電極浸泡在稀HCl(0.1mol/L)中4-6分鐘來(lái)矯正。電極清洗后只能用濾紙輕輕吸干,切勿用織物擦抹,這會(huì)使電極產(chǎn)生靜電荷而導(dǎo)致讀數(shù)錯(cuò)誤。甘汞電極在使用時(shí),注意電極內(nèi)要充滿氯化鉀溶液,應(yīng)無(wú)氣泡,防止斷路。應(yīng)有少許氯化鉀結(jié)晶存在,以使溶液保持飽和狀態(tài),使用時(shí)撥去電極上頂端的橡皮塞,從毛細(xì)管中流出少量的氯化鉀溶液,使測(cè)定結(jié)果可靠。
另外,pH測(cè)定的準(zhǔn)確性取決于標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的準(zhǔn)確性。