常見pH電極知識(shí)答疑

6.為什么 pH 復(fù)合電極適用于高純水場(chǎng)合？

現(xiàn)在，世界大部分 pH 測(cè)量場(chǎng)合都使用的是復(fù)合電極。這是技術(shù)的進(jìn)步！復(fù)合電極由于將玻璃電極和參比電極合為一體。除結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便外，還有三大特點(diǎn)：

1.高分子聚合物填充，參比接界電位E6非常穩(wěn)定。

2.擴(kuò)散電位E5非常穩(wěn)定，由于大面積隔膜是分布環(huán)繞在玻璃膜泡四周，這樣參比隔膜到玻璃膜泡的距離恒定且近，由隔膜擴(kuò)散出的離子很快就和玻璃電極構(gòu)成完整的測(cè)量回路迅速響應(yīng)，這樣擴(kuò)散電位E5則不易受到外界流速等影響，從而非常穩(wěn)定！

3.由于隔膜采用了高分子聚合物填充，電解液流出量小且穩(wěn)定，不會(huì)污染所測(cè)純水。

因此，復(fù)合電極的上述特點(diǎn)，使其非常適用于測(cè)量高純水場(chǎng)合 pH 值！

如何看待溫度補(bǔ)償？溫度補(bǔ)償能消除溫度引起的pH 測(cè)量誤差嗎？

嚴(yán)格的講，溫度補(bǔ)償應(yīng)包含三部分：電極斜率的溫度補(bǔ)償、電極零點(diǎn)（包括測(cè)量電極和參比電極）的溫度補(bǔ)償。而pH 計(jì)上設(shè)置的溫度補(bǔ)償，只是補(bǔ)償電極的斜率項(xiàng)（2.303RT/F）

因此，溫度補(bǔ)償對(duì)pH 計(jì)測(cè)量并不是很充分的，也不能消除由溫度引起的誤差。只是由于溶液的溫度項(xiàng)和電極零點(diǎn)溫度項(xiàng)，一是無法確定，二是引起的誤差很小，故略去不計(jì)！

7.如何檢測(cè) pH 電壞？

一般檢測(cè)電極，主要以電極的斜率來判斷電極的好壞，同時(shí)也可輔以電極的零電位mV值判斷。

對(duì)于工業(yè)場(chǎng)合電極，出廠標(biāo)準(zhǔn)為斜率95%——105%。零電位：±15mV，零電位是一個(gè)范圍，在此范圍內(nèi)均是很好的電極，而不是有的儀表廠家給的8.2mV，限制電極零電位在8.2mV附近。使用一段時(shí)間以后，零電位會(huì)發(fā)生變化，±60mV以內(nèi)均是允許的。但斜率應(yīng)不低于70%，若要求一些，則不應(yīng)低于80%。

8.pH 電極使用壽命有多長(zhǎng)？

關(guān)于電極的壽命，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（ZBN50003-88）是這樣規(guī)定的“電極的保證期：從電極上所標(biāo)注的制造日期起，在一年有效期內(nèi)拆箱使用時(shí)，制造廠應(yīng)負(fù)責(zé)修理或退換。"因此電極的質(zhì)量保證期限以沒有經(jīng)過使用為前提，期限一年。籠統(tǒng)的講電極的壽命是一年，是不正確的。電極的使用壽命跟使用介質(zhì)有很大關(guān)系，不同介質(zhì)使用壽命不一樣。在很多惡劣的場(chǎng)合，可能僅使用2個(gè)月。而有些較好的介質(zhì)，則使用達(dá)一年左右甚至更長(zhǎng)。因此，我們建議用戶盡量購買廠家zui近時(shí)間生產(chǎn)電極！存放時(shí)間越短，則使用效果越好！

9.為什么pH 電極必須定期標(biāo)定校準(zhǔn)？

pH 電極使用一段時(shí)間后，不對(duì)稱電位將會(huì)發(fā)生很大改變，故必須定期校準(zhǔn)。

極標(biāo)定校準(zhǔn)的次數(shù)取決于試樣，電極性能及對(duì)測(cè)量的度要求。高精度測(cè)量（≤±0.03 pH ），應(yīng)及時(shí)校準(zhǔn)；一般精度測(cè)量（≤±0.1pH），經(jīng)過一次校準(zhǔn)后可連續(xù)使用二周甚至更長(zhǎng)時(shí)間。只要測(cè)量顯示pH 值是準(zhǔn)確的就沒必要頻繁對(duì)電極進(jìn)行標(biāo)定。

先測(cè)試與被測(cè)溶液較接近的標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)誤差大小確定是否需要重新校準(zhǔn)，在下列情況下，必須重新校準(zhǔn)：

1、長(zhǎng)期使用的電極基新?lián)Q的電極。

2、測(cè)量濃酸（pH ＜2）以后，或測(cè)量濃堿（pH＞12）以后。

3、測(cè)量含有氟化物的溶液或較濃的有機(jī)溶液后。

4、被測(cè)溶液溫度與標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度（或室溫）相差過大時(shí)。

10.為什么pH電極使用前必須浸泡？

pH電極使用前必須浸泡，因?yàn)?span>pH球泡是一種特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一層很薄的水合凝膠層，它只有在充分浸泡后才能在膜表面形成穩(wěn)定的H+層，才能與溶液中的H+具有穩(wěn)定的良好響應(yīng)。若浸泡不充分，則測(cè)量時(shí)響應(yīng)值會(huì)不穩(wěn)定、漂移。浸泡時(shí)間一般為24小時(shí)以上即可。

對(duì)pH單玻璃電極，可用蒸餾水或3.0N KCL溶液浸泡，單參比電極則只能浸泡在3.0N KCL溶液中。

對(duì)于pH復(fù)合電極，若是短時(shí)間浸泡（如24小時(shí)），則可用除鹽水或蒸餾水或3.0N KCL溶液，若是長(zhǎng)時(shí)間浸泡則必須采用3.0N KCL溶液。以前，使用pH單玻璃電極時(shí)，大家已習(xí)慣于用去離子水浸泡，后來，使用pH復(fù)合電極時(shí)，依然用去離子水長(zhǎng)期浸泡，甚至在一些不正確的pH復(fù)合電極使用說明書中也進(jìn)行這種錯(cuò)誤的指導(dǎo)說明。這種錯(cuò)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(fù)合電極變成一支響應(yīng)慢、精度差的電極，而且浸泡時(shí)間越長(zhǎng)性能越差，因?yàn)榻?jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的浸泡，會(huì)使電極參比系統(tǒng)的KCL濃度大大降低，同時(shí)使液接界電勢(shì)增大和不穩(wěn)定。

11.玻璃電極的高內(nèi)阻，對(duì)pH表有何要求？

pH測(cè)量采用的是電位分析法，所謂電位分析法，即是用零電流法對(duì)電化學(xué)電池的電極電位進(jìn)行測(cè)量。而pH電極的主要特點(diǎn)又是高內(nèi)阻，一般為幾十兆歐至幾百兆歐。因此它要求pH計(jì)具有很高的輸入阻抗。一般pH計(jì)的輸入阻抗應(yīng)至少是電極內(nèi)阻的1000倍以上。因此，pH計(jì)輸入阻抗應(yīng)>5×1011Ω至1×1012Ω，但由于玻璃的內(nèi)阻不是一個(gè)常數(shù)，而是溫度的指數(shù)函數(shù)。如一支電極在28℃時(shí)內(nèi)阻為100兆歐，而在7℃時(shí)，內(nèi)阻就是800兆歐了，到0℃時(shí)就是1600兆歐了。因此pH計(jì)輸入阻抗如果不是足夠高，顯示值就會(huì)漂移、不穩(wěn)定。同時(shí)，會(huì)在測(cè)量回路中產(chǎn)生電流，從而使電極極化，破壞參比電極，因此，pH計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)，輸入阻抗必須達(dá)到1012Ω以上，但這還不夠，在實(shí)際應(yīng)用中，有些儀表的輸入阻抗部位密封性不好，或置于易變潮的位置，這樣經(jīng)過一段時(shí)間后，則輸入阻抗根本達(dá)不到1012Ω以上的要求，而這一問題又是隱性的，往往顯示值不準(zhǔn)確時(shí)，首先就懷疑到是電極的問題，這實(shí)在是對(duì)電極的冤枉！

pH做為基本的污水指標(biāo)，勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn)，這對(duì)廣大的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，比如美國(guó)BroadleyJames來說是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極制造商，必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極，S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用，質(zhì)量可靠，測(cè)試準(zhǔn)確，廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過程。

12.如何進(jìn)行高溫和低溫下的pH測(cè)試？

對(duì)介質(zhì)溶液高溫一般是指100℃以上，在這種條件下溶液對(duì)玻璃電極的侵蝕作用特別嚴(yán)重，尤其是在堿性pH范圍時(shí)更為強(qiáng)烈，這種侵蝕作用引起玻璃電極電勢(shì)漂移以至電極性能變劣。因此，高溫pH測(cè)量首先要解決電極抗侵蝕的問題。在制藥、發(fā)酵、食品等工業(yè)中微生物繁殖罐，pH測(cè)量要求玻璃電極能夠承受120—130℃的高溫消毒作用，也就是要求電極能夠承受高溫溶液的侵蝕作用。金屬氧化物電極如銻電極也可用于高溫pH測(cè)量中作為指示電極。

低溫時(shí)玻璃電極內(nèi)阻急劇上升，因此應(yīng)選用低內(nèi)阻的玻璃電極用于低溫測(cè)量。

13.如何進(jìn)行高壓下的pH測(cè)試？

在介質(zhì)溫度高于100℃時(shí)進(jìn)行pH測(cè)量，一般都伴隨有高壓?jiǎn)栴}，因?yàn)檫@時(shí)只有加壓水溶液才不會(huì)沸騰。也有一些情況，例如深海pH測(cè)量，是常溫高壓下的pH測(cè)量。

高壓pH測(cè)量首先要求玻璃電極能夠承受高壓力。因此玻璃膜必須加厚至0.3毫米以上。厚的玻璃球膜可承受達(dá)25Kg/cm2的壓力。至于參比電極，必須解決壓力補(bǔ)償?shù)膯栴}，否則被測(cè)溶液將倒灌入?yún)⒈入姌O內(nèi)部使測(cè)量無法進(jìn)行。參比電極的壓力補(bǔ)償方法有外加壓力補(bǔ)償及自壓力補(bǔ)償兩種類型。

如何對(duì)懸浮液或膠體進(jìn)行pH測(cè)量？

在懸浮液或膠體液中進(jìn)行測(cè)量時(shí)，要特別注意可能出現(xiàn)液接界的“懸浮效應(yīng)"問題。其原因是溶液中電荷的膠體微粒強(qiáng)烈的影響接界處鹽橋溶液陽離子及陰離子的擴(kuò)散速度，由此引起了很大的液接界電勢(shì)，造成了驚人的測(cè)量誤差。為了防止出現(xiàn)“懸浮效應(yīng)"，當(dāng)在膠體液或懸浮液中測(cè)量時(shí)要特別注意液接界的放置位置，正確的方法是將鹽橋接界端放在清澈透明的溶液中。對(duì)于渾濁的樣品應(yīng)經(jīng)過事先離心分離再進(jìn)行測(cè)量。