pH计培训课件

使用
4、测量pH值：将电极移出，用蒸馏水洗干净，并用滤纸吸干后
将复合电极插入待测溶液中，搅拌使溶液均匀，仪器显示的数值即 是该溶液的pH值。
具体使用按照相应说明书操作。
pH电极的维护保养
1、复合电极不用时，可充分浸泡3M氯化钾溶液中。切忌用洗涤
液或其他吸水性试剂浸洗。 2、使用前，检查玻璃电极前端的球泡。正常情况下，电极应该 透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在。 3、测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，
5、换过电极后
6、当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间，且距
7pH又较远时
拓展-参比电极
reference electrode 测量各种电极电势时作为参照比较的电
极。将被测定的电极与精确已知电极电势数值的参比电极构成电 池，测定电池电动势数值，就可计算出被测定电极的电极电势。
参比电极必须是电极反应为单一的可逆反应，电极电势稳定和重现
使用
1、预热：按下电源开关，仪器预热30分钟，然后对仪器进行标
定。 2、仪器的标定（两点标定）： a 将复合电极洗干净，并用滤纸吸干后将复合电极插入一已 知pH值的标准缓冲溶液中，温度旋钮调至标准缓冲溶液的温度，搅
拌使溶液均匀。
b 调节定位旋钮使仪器读数为该标准缓冲溶液的pH值。 c 按照相同方法测另一标准缓冲液pH值，调节定位。
pH计分类
2、据仪器精度分类：可分为0.2级、0.1级、0.02级、0.01级和
0.001级，数字越小，精度越高。
3、根据读数指示分类：可分为指针式和数字显示式二种。
4、根据元器件类型分类：可分为晶体管式、集成电路式和单片
机微电脑式。
计原理
pH值的定义：
pH值是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液 酸碱程度的衡量标准。pH值越趋向于0表示溶液酸性越强，反之， 越趋向于14表示溶液碱性越强，在常温下，pH=7的溶液为中性溶液。
拓展-参比电极
银/氯化银电极
由覆盖着氯化银层的金属银浸在氯化钾或盐酸溶液中组成。常用 Ag|AgCl|Cl-表示。一般采用银丝或镀银铂丝在盐酸溶液中阳极氧化法制 备。银|氯化银电极的电极电势与溶液中Cl-浓度和所处温度有关。 汞/硫酸亚汞电极 它适用于硫酸溶液或硫酸盐溶液体系。电极由汞、硫酸亚汞和含SO娸 的溶液等所组成，表示式Hg|Hg2SO4|SO娸。其结构同甘汞电极,它的电极 电势与温度和溶液中SO娸的浓度有关。 有机电解质溶液体系中，常采用相同溶剂的有机电解质溶液的Ag|Ag+ 电极和 Ag|AgCl|Cl-电极为参比电极。熔盐体系中，常用熔盐Ag|Ag+电 极和Pt|Pt2+ 电极,但熔盐体系尚无统一的标准电极电势表
pH计由三个部件构成： (1)一个参比电极； (2)一个玻璃电极，其电位取决于周围溶液的pH； (3)一个电流计，该电流计能在电阻极大的电路中测量出微 小的电位差。
参比电极
参比电极：对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电
极电位的电极。 参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。 最常用的是甘汞电极和银/氯化银电极。 参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位，作为测量各种偏
能斯特(Nemst)方程
E0 = 标准电位
R = 气体常数
T = 温度 °K
F = 法拉第常数
在 25℃计算斜率： S = 2.303 X 8.314 X 298/96493 = 59.16 mV/pH
pH_测量原理
★pH的测量是根据测量电极与参比电极组成的工作电池
在溶液中测得的电位差，利用待测溶液的pH 值与工作电 池的电势大小之间的线性关系，再通过电位计转换成pH 单位数值来实现测定。 ★测量电极：对溶液pH 值变化敏感 ★参比电极：恒定电位
甘汞电极
由汞、甘汞和含Cl-的溶液等组成,常用Hg|Hg2Cl2|Cl-表示。 电极内， 汞上有一层汞和甘汞的均匀糊状混合物。用铂丝与汞相接触作为导线。 电解液一般采用氯化钾溶液。用饱和氯化钾溶液的甘汞电极称为饱和甘 汞电极，这是最常用的参比电极；而用1N氯化钾溶液的则称为当量甘汞 电极。甘汞电极的电极电势与氯化钾浓度和所处温度有关。它在较高温 度时性能较差。
pH计
目录
简介
A
B
原理
C
使用维护
D
拓展
目的

掌握pH计原理
掌握pH电极分类及构造、原理


掌握pH电极维护
了解相关拓展知识

具体使用、维护参见相应仪器说明书
拓展-pH试纸
pH试纸是用于检验溶液酸碱度的“尺子”，也叫石
蕊试纸。pH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝三种指示剂，他 们在不同pH值的溶液中均会按一定规律变色。 pH试纸按测量精度上可分0.2级、0.1级、0.01级或更高精度。 pH试纸上有甲基红、溴甲酚绿、百里酚蓝这三种指示剂。甲基
复合电极
目前使用最普遍的电极，复合了参
比电极和玻璃电极这两种电极的功能， 操作更加简易。
pH复合电极主要由电极球泡、玻璃
支持杆、内参比电极、内参比溶液、
外壳、外参比电极、外参比溶液、液 接界、电极帽、电极导线、插口等组
成。
复合电极
1、电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，呈球
形，膜厚在O.1～0.2mm左右，电阻值＜250兆欧(25℃)。 2、玻璃支持管是支持电极球泡的玻璃管体，由电绝缘性优良的 铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致。 3、内参比电极：为银/氯化银电极，主要作用是引出电极电位，
防止被测液粘附在电极上而污染电极。
4、清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜，而应用滤纸吸干, 避 免损坏玻璃薄膜、防止交叉污染，影响测量精度。
pH电极的维护保养
5、测量中注意电极的银—氯化银内参比电极应浸入到球泡内氯
化物缓冲溶液中，避免电计显示部分出现数字乱跳现象。使用时， 注意将电极轻轻甩几下。 6、电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。 7、严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。
氢电极
用镀有铂黑的铂片为电极材料，在氢气氛中浸没或部分浸没于用氢饱 和的电解液中，即可组成氢电极。其电极电势EH2与温度T、溶液的pH值 和氢气的压力pH2（大气压）有关。有时采用与研究体系相同的溶液作为 氢电极的溶液，以消除液体接界电势。氢电极容易失效，应当避免在溶 液中出现易被还原或易发生吸附中毒的物质，如氧化剂、易还原的金属 离子、砷化物和硫化物等。
原电池原理
原理_pH测量电极
E = EpH --- Ereference
pH复合电极
包括
........玻璃电极 ....参比电极
玻璃电极和参比电极之间的电势差与溶液的pH值有关。
利用对溶液pH 值变化敏感的测量电极和有恒定电位的参比电极所组成的 工作电池来测量电势，从而利用待测溶液的pH 值与工作电池的电势大小 之间的线性关系（如对pH值有能斯特公式：E = E0 – 0.059×pH）来实 现测定。
红、溴甲酚绿、百里酚蓝和酚酞一样，在不同pH值的溶液中均会按
一定规律变色。甲基红的变色范围是pH4.4(红)--6.2(黄)，溴甲 酚绿的变色范围是pH3.6（黄）--5.4（绿），百里酚蓝的变色范
围是pH6.7(黄)--7.5(蓝)。用定量甲基红加定量溴甲酚绿加定量
百里酚蓝的混合指示剂浸渍中性白色试纸，晾干后制得的pH试纸可 用于测定溶液的pH值便不难理解了。
复合pH电极结构
加液孔
接头
参比电极
内参比液
测量电极/温度
参比电极
测量电极 外参比液 参比液
测量电极
隔膜
吹泡泡
敏感膜
原理
酸度计的主体是精密的电位计。测定时把复合电极插在被测溶
液中，由于被测溶液的酸度（氢离子浓度）不同而产生不同的电 动势，将它通过直流放大器放大，最后由读数指示器（电压表）指
出被测溶液的pH值。（原电池的电动势E=K’+(2.303RT/F)pH ）
简介
酸度计是一种常用的仪器设备,又名pH计。
主要用来精密测量液体介质的酸碱度值,配上 相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位
MV值，广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域。该仪器也是食品
厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。 酸度计能在0～14pH值范围内使用。
pH计分类
1、根据应用场合分类：笔式pH计；便携式pH计；实验室pH计；
pH玻璃电极
玻璃电极是用对氢离子活度有电势响应的玻璃薄膜制成的膜电
极，是常用的氢离子指示电极。它通常为圆球形，内置0.1mol/L 盐酸和氯化银电极或甘汞电极。 使用前浸在纯水中使表面形成一薄层溶胀层，使用时将它和另 一参比电极放入待测溶液中组成电池，电池电势与溶液pH值直接 相关。由于存在不对称电势、液接电势等因素，还不能由此电池电 势直接求得pH值，而采用标准缓冲溶液来“标定”，根据pH的定义 式算得。玻璃电极不受氧化剂、还原剂和其他杂质的影响，pH测量
(6)外参比电极：为银/氯化银电极（有些厂家是甘汞电极），
作用是提供与保持一个固定的参比电势，要求电位稳定，重现性 好，温度系数小。
复合电极
(7)外参比溶液：氯化钾溶液或KCl凝胶电解质。
(8)液接界：液接界是外参比溶液和被测溶液的连接部件，要求 渗透量稳定，通常用砂芯的。 (9)电极导线：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接， 屏蔽层与外参比电极连接。
要求其电位稳定，温度系数小。
复合电极
(4)内参比溶液：零电位为7pH的内参比溶液，是中性磷酸盐和
氯化钾的混合溶液，玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH 值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。 (5)电极壳：电极壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液 的壳体，通常由聚碳酸酯(PC)塑压成型或者玻璃制成。
工业pH计。 a 笔式pH计 主要用于代替pH试纸的功能，具有精度低、 使用方便的特点。
pH计分类
b 便携式pH计
主要用于现场和野外测方式，要求较高的精度和完善的功能。
pH计分类
c 实验室pH计
一种台式高精度分析仪表，要求精度高、功能全，包括打 印输出、数据处理等等。
pH计分类
d 工业pH计
用于工业流程的连续测量，不仅要有测量显示功能，还要有 报警和控制功能，以及安装、清洗、抗干扰等等问题的考虑。
范围宽广，应用广泛。
饱和甘汞电极原理是什么？还有内参比电极Ag/AgCl是干什 么用的
性好。通常多用微溶盐电极作为参比电极，氢电极只是一个理想的 但不易于实现的参比电极。 测量电极电势时作参照比较的电极。严格地讲，标准氢电极只 是理想的电极，实际上并不能实现。因此在实际进行电极电势测量
时总是采用电极电势已精确知晓而且又十分稳定的电极作为相比较
的电极。测量由这类电极与被测电极组成电池的电动势，可以计算 被测电极的电极电势。
离电位的对照。
玻璃电极
玻璃电极：由玻璃支杆、玻璃膜、内参比溶液、内参比电极、
电极帽、电线等组成。 市场销售的最常用的指示电极是231玻璃pH电极。 玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变 化作出反应的电位差。
电流计
电流计的功能：
将原电池的电位放大若干倍，放大了的信号通过电表显示出， 电表指针偏转的程度表示其推动的信号的强度，为了使用上的需要， pH电流表的表盘刻有相应的pH数值；而数字式pH计则直接以数字显 出pH值。
KH2O=[H+][OH-]=10-14mol/L
pH = -lg[H+]
溶液中氢离子活度的负对数
能斯特(Nemst)方程
R摩尔气体常数 (8.314J· mol -1· K-1) ； T为绝对温度
为平衡电位
氧化态Mn+ 的活度 还原态M的 活度
为标准电 极电位
n为电极反应转 移的电子数 F为法拉第常数 (96493C· mol-1)
拓展-参比电极
在参比电极上进行的电极反应必须是单一的可逆反应，其交换
电流密度较大，制作方便，重现性好，电极电势稳定。一般都采用 难熔盐电极作为参比电极。参比电极应不容易发生极化；如果一旦
电流过大，产生极化，则断电后其电极电势应能很快恢复原值；在
温度变化时，其电极电势滞后变化应较小。
拓展-参比电极
具体维护保养及注意事项按照相应说明书进行。
仪器标定相关事项
校准工作结束后，对使用频繁的pH计一般在48小时内仪器不需
再次定标。如遇到下列情况之一，仪器则需要重新标定： 1、溶液温度与定标温度有较大的差异时 2、电极在空气中暴露过久，如半小时以上时 3、定位或斜率调节器被误动
4、测量过酸（pH＜2）或过碱（pH＞12）的溶液后