PH计的正确使用

pH计工作原理、操作规程及注意事项

实验室导购网/ 2009-09-02

pH计是实验室分析检测中最常用的仪器,其正确的操作对检测结果至关重要,现将编写的操作规程及一些工作原理等资料上传分享,希望对大家的工作有所帮助.

pH值测定仪使用指导书

1.0目的

正确使用和保养pH计，确保pH值测定正确。

2.0适用范围

产品pH值的测定。

3.0术语(无)

4.0职责

4.1 XX部:负责pH值测定仪使用与日常保养；

5.0工作流程图(无)

6.0内容及要求

6.1仪器：Thermo Orion 420 A+酸度计。

6.2 主机自检

注意：当首次使用或出现测量故障时，请执行此步骤，以辨别主机是否有故障，若主机自检正常，表明主机无故障，可能是电极出现故障，需对电极清洗活化处理或更换电极。

6.2.1先不要将pH电极和温度补偿电极连接在主机上，而把主机顶部连接pH电极的通道的短路盖盖紧电极通道。

6.2.2将变压器的输出接头牢固地插在主机上（否则主机可能出现显示固定不动的情况，此时须拔掉电源，重新开始）。

6.2.3压power键关闭电源。

6.2.4先压住yes键不放，再压power键开机，待出现软件版本号2.70或2.80时，放开yes 键，主机自检开始：屏幕显示TEST1→TEST2→TEST3→TEST4→TEST5→TEST6→TEST7

当屏幕出现0时，立即将每一个键压一遍（包括power键），注意：压键时的间隔不能超过4秒，否则出现错误提示：E-07。此时须关机重新自检。

6.2.5自检完成后，主机自动关机，然后又自动开机进入pH测量状态，屏幕显示0.0或0.00。

6.3 主机设置

先将主机背板支架撑开，放置好主机，再将主机与电源变压器连接，压“power”键接通电源。

6.3.1终点提示选择1-1

①压2nd键，再压setup键，屏幕下端出现1-1，压“▲或▼”滚动键选择终点提示开启（ON）或关闭（OFF）。建议选择ON。

②压yes键确认，仪器进入数据锁定功能选择，屏幕显示1-2。

6.3.2数据锁定功能选择1-2

①压“▲或▼”键选择数据自动锁定功能开启（ON）或关闭（OFF）。

②yes键确认，仪器进入按键声音功能选择，屏幕显示1-3。

6.3.3按键声音功能选择1-3

①压“▲或▼”键选择按键声音功能“ON”（开启）或“OFF”（关闭）。建议选择ON。

②压yes键确认，仪器进入自动关机功能选择，屏幕显示1-4。

6.3.4自动关机功能选择1-4

①压“▲或▼”键选择自动关机功能“ON”（开启）或“OFF”（关闭）。建议选择OFF。

②压yes键确认，仪器进入查看上次电极校正斜率功能，屏幕显示2-1。

6.3.5电极斜率查看功能2-1

①压yes键确认，仪器进入分辨率选择功能，屏幕显示2-2。

6.3.6分辨率选择功能2-2

①压“▲或▼”键选择分辨率：7.000，7.00，7.0。常规pH测量建议选择7.00.

②压yes键确认，仪器进入电极等电位点选择功能，屏幕显示2-3。

6.3.7电极等电位点选择功能2-3

①压“▲或▼”键选择与所配pH电极相一致的等电位。ORION的pH电极的等电位点为初始值7.000，若选用其他品牌的pH电极，就需要根据此电极的等电位点，修改主机的等电位点。

②压yes键确认，仪器进入主机复原功能，屏幕显示2-4

6.3.8主机恢复出厂设置功能2-4

①压“▲或▼”键选择主机复原功能开启（ON）或关闭（OFF）。若选此功能若开启（ON），就将仪器的设置参数恢复到出厂设置状态。建议通常情况下选择关闭（OFF），但是当主机出现故障时，可尝试选择开启（ON），将主机恢复到出厂状态后对主机进行自检，以判断主机是否有故障。

②压yes键确认，仪器进时钟设置功能，屏幕显示3-1

6.3.9时钟设置功能3-1

①压“▲或▼”键选择时钟的小时数字，压yes键确认。

②再压“▲或▼”键选择时钟的分钟和秒数字，压yes键确认，仪器进入查看剩余时间功能，屏幕显示3-2。时钟最大可设置为：23小时59分59秒，出厂初始设置为：5秒。

6.3.10剩余时间查看功能3-2

①压yes键，仪器进入时间设置功能，屏幕显示3-3。

6.3.11时间设置功能3-3

①压“▲或▼”键，小时数字开始闪烁，再压“▲或▼”键将小时数字输入，压yes键确认，分钟数字开始闪烁，压“▲或▼”键将分钟数字输入，压yes键确认。

②仪器进入日期功能设置，屏幕显示3-4。

6.3.12日期功能设置3-4

①压“▲或▼”键，月份数字开始闪烁，再压“▲或▼”键将月份数字输入，压yes键确认，日数字开始闪烁，压“▲或▼”键将日数字输入，压yes键确认，压“▲或▼”键，年份数字开始闪烁，再压“▲或▼”键将年份数字输入，压yes键确认.

②仪器进入数据打印模式功能选择5-1。

6.3.13数据打印模式功能5-1

①压“▲或▼”键选择数据打印模式：1（人工控制打印），2（信号稳定自动打印），3（时间间隔设置打印）。若没有选配ORION数据打印机，建议选择1（人工控制打印）。

②压yes键确认，仪器进入数据打印间隔时间设置功能，屏幕显示5-2。

6.3.14打印间隔时间设置功能5-2

①压“▲或▼”键，小时数字开始闪烁，再压“▲或▼”键将小时数字输入，压yes键确认，分钟数字开始闪烁，压“▲或▼”键将分钟数字输入，压yes键确认，秒数字开始闪烁，压“▲或▼”键将秒数字输入，压yes键确认。

②仪器重新回到终点提示选择1-1，再压measure键，仪器进入到pH测量模式。

6.4 pH电极预处理和操作注意事项

注意：若电极头附着有白色结晶物质，属于电极填充液渗透所致，用蒸馏水冲洗即可。

6.4.1如果电极内已有填充液（900011）：将电极微微斜倒立，先用注射器或移液枪将pH电极内的填充液从电极上端的填充孔中吸出，接着拧开pH电极填充液（900011）的黑色胶盖和红色塞子，套上白色尖嘴盖，再掰直尖嘴，然后将填充液通过电极上端的填充孔注入电极中，填充液的高度距填充孔1.5cm，轻轻弹电极外壁，将电极前端的气泡赶走.要保证电极内时刻都有填充液，不能干燥，否则将影响电极寿命。

6.4.2如果电极内是干燥的，没有填充液（900011）：拧开pH电极填充液（900011）的黑色胶盖和红色塞子，套上白色尖嘴盖，再掰直尖嘴，然后将填充液通过电极上端的填充孔注入电极中，填充液的高度距填充孔1.5cm，轻轻弹电极外壁，将电极前端的气泡赶走.要保证电极内时刻都有填充液，不能干燥，否则将影响电极寿命。

6.4.3电极第一次使用前，需将电极浸泡于910001电极储存液或4M KCl中2小时至1个晚上，千万不可浸泡在蒸馏水中。

6.4.4电极在标定和测量过程中，电极填充孔须打开，不用时再封上。

6.4.5电极填充液建议每2个月更换1次：将电极微微斜倒立，先用注射器或移液枪将pH 电极内的填充液从电极上端的填充孔中吸出，然后注入少许新鲜填充液涮洗电极内，再吸出，最后补充足新鲜的填充液. 但若测量含有强酸，强碱，有机溶剂或污染严重的样品时，建议至少每2周更换填充液。

6.4.6标定和测量时，建议用磁力搅拌器均匀搅拌溶液，尤其对悬浮溶液. 为防止搅拌器传热给样品溶液，可在样品烧杯和搅拌器之间隔一纸板。

6.4.7电极清洗的时候，不可用纸巾等磨擦电极感应头，防止产生静电，造成误差和不稳定。正常情况下每天使用前校正电极一次。若电极使用频率高，建议每天校正电极2-3次。

6.4.8用新鲜的pH缓冲液对电极进行校正。若欲重复使用pH缓冲液，要避免校正电极时受污染，而且缓冲液重复使用的次数不超过5次。

6.4.9测量时，建议校正电极的pH缓冲液和样品溶液都在同一室温下，样品和pH缓冲液的温差不超过5℃。pH缓冲液保存在室内阴凉的地方即可。

6.4.10用合格的去离子水，将标配的3包pH缓冲剂各稀释成250mL的缓冲液。建议选择与样品pH值相接近的2点缓冲液对电极校正。

6.5 pH电极校正

自动标定即是自动识别三种缓冲液：4.01，7.00，10.01，并允许误差±0.5pH。若缓冲液的误差或pH电极平行偏移的误差大于±0.5pH，就不能进行自动校正，此时需换上新鲜缓冲液重新自动校正或改用人工校正模式对电极校正。

注：自动校正过程中，不能对仪器进行数据滚动改变

6.5.1将活化过的电极与主机连接.选择与样品pH值相接近的缓冲液：pH4.01和pH

7.00或pH7.00和pH10.01对电极进行2点校正；也可用pH4.01，pH7.00和pH10.01对电极进行3点校正。

6.5.2压主机mode键移动屏幕下端的▼光标，选择pH测量模式：pH

用蒸馏水冲洗电极，再把电极附着的水分用纸巾吸干，然后将电极插入第1点缓冲液并用磁力搅拌器均匀搅拌缓冲液。

6.5.3压2nd键，再压cal键，屏幕先显示上次校正时间和情况，然后电极开始校正，屏幕出现P1，当屏幕出现ready时，第1点校正完成，压yes键确认，仪器进入准备第2点校正，屏幕出现P2。

6.5.4将电极从第1点缓冲液中取出，并用蒸馏水冲洗电极，再把电极附着的水分用纸巾吸干，然后将电极插入第2点缓冲液并用磁力搅拌器均匀搅拌缓冲液.当屏幕出现ready时，第2点校正完成，压yes键确认，仪器进入准备第3点校正，屏幕出现P3。

6.5.5将电极从第2点缓冲液中取出，并用蒸馏水冲洗电极，再把电极附着的水分用纸巾吸干，然后将电极插入第3点缓冲液并用电极轻微搅动一下缓冲液. 当屏幕出现ready时，第3点校正完成，压yes键确认。

6.5.6屏幕显示电极3点校正后的斜率值，仪器自动回到pH测量状态。

注意：若使用人员只选择2点校正，可在步骤5中的2点校正完成并压yes键确认后，再压measure键，屏幕即会显示2点校正后电极的斜率值，然后仪器回到pH测量状态。

6.6 pH测量

6.6.1电极校正结束后，将电极从pH缓冲液中取出，用蒸馏水将电极冲洗干净，再把电极附着的水分用纸巾吸干。

6.6.2用少许样品冲洗电极，将电极插入样品中并轻微搅拌一下，当电极信号稳定，屏幕显示“ready”时，即可记录样品在当前温度下的pH值。

6.7 pH电极的维护和保养

6.7.1短期贮存

6.7.1.1电极每次使用结束后，用蒸馏水将电极彻底冲洗干净.若因温度低，导致电极填充液出现结晶，可将电极插入温热的电极储存液（910001）或4M KCl溶液中浸泡溶解即可。6.7.1.2若每天测量，可将电极浸泡于电极储存液（910001）或4M KCl中保存。

6.7.2长期储存

若超过一周长时间不用，可在黑色的电极运输保护套中塞一小块海棉，再在海绵上滴几滴910001电极储存液或4M KCl溶液，然后再轻轻地将电极头套上。平时要注意保证电极保护套内湿润，不让电极头干燥.而在重新使用之前，重新更换电极填充液后，再将电极浸泡于910001或4M KCl 2小时以上。

6.7.3电极清洗

根据样品溶液的性质和污染程度，定期对电极维护：

（1）碱或酸样品：用0.1M HCl或NaOH溶液浸泡15分钟。

（2）油脂类样品：用中性洗涤剂溶液冲洗电极头。

（3）蛋白质类样品：用蛋白酶溶液浸泡15分钟。

注意：电极维护处理完毕后，视情况用冷或热的蒸馏水冲洗电极，再更换新的电极填充液后，浸泡于910001或4M KCl 2小时以上再使用。

教你正确使用pH计

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酸度计简称pH计，由电极和电计两部分组成。使用中若能够合理维护电极、按要求配制标准缓冲液和正确操作电计,可大大减小pH示值误差，而提高化学实验、医学检验数据的可靠性。

一、正确使用与保养电极

目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的

影响，且平衡速度较快。使用时，将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套全取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差。下面就把电极的使用与维护简单作一介绍：

⒈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。

⒉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。

⒊测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极。

⒋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。

⒌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。

⒍电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。

⒎严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。

二、标准缓冲液的配制及其保存

⒈pH标准物质应保存在干燥的地方，如混合磷酸盐pH标准物质在空气湿度较大时就会发生潮解,一旦出现潮解,pH标准物质即不可使用。

⒉配制pH标准溶液应使用二次蒸馏水或者是去离子水。如果是用于0.1级pH计测量，则可以用普通蒸馏水。

⒊配制pH标准溶液应使用较小的烧杯来稀释，以减少沾在烧杯壁上的pH标准液。存放pH标准物质的塑料袋或其它容器，除了应倒干净以外，还应用蒸馏水多次冲洗，然后将其倒入配制的pH标准溶液中，以保证配制的pH标准溶液准确无误。

⒋配制好的标准缓冲溶液一般可保存2—3个月，如发现有浑浊、发霉或沉淀等现象时，不能继续使用。

⒌碱性标准溶液应装在聚乙烯瓶中密闭保存。防止二氧化碳进入标准溶液后形成碳酸，降低其pH值。

三、pH计的正确校准

pH计因电计设计的不同而类型很多，其操作步骤各有不同，因而pH计的操作应严格按照其使用说明书正确进行。在具体操作中，校准是pH计使用操作中的一重要步骤。表1的数据是精度为0.01级、经过计量检定合格的pH计在未校准时与校准后的测量值，从中可以看出校准的重要性。

标准pH

校准前误差（pH）

校准后误差（pH）

13.000

00.0600

00.0000

12.000

00.0450

00.0005

11.000 00.0500 00.0010

10.000 00.0300 00.0000

9.000 00.0200 -00.0005

8.000 00.0100 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 00.0000

2.000

-00.0200 -00.0003

1.000

-00.0350 -00.0001

尽管pH计种类很多，但其校准方法均采用两点校准法，即选择两种标准缓冲液：

一种是pH7标准缓冲液，

第二种是pH9标准缓冲液或pH4标准缓冲液。

先用pH7标准缓冲液对电计进行定位，再根据待测溶液的酸碱性选择第二种标准缓冲液。如果待测溶液呈酸性，则选用pH4标准缓冲液；如果待测溶液呈碱性，则选用pH9标准缓冲液。若是手动调节的pH计，应在两种标准缓冲液之间反复操作几次，直至不需再调节其零点和定位（斜率）旋钮，pH计即可准确显示两种标准缓冲液pH值。则校准过程结束。此后，在测量过程中零点和定位旋钮就不应再动。若是智能式pH计，则不需反复调节，因为其内部已贮存几种标准缓冲液的pH值可供选择、而且可以自动识别并自动校准。但要注意标准缓冲液选择及其配制的准确性。智能式0.01级pH计一般内存有三至五种标准缓冲液pH值，如美国汉纳公司的HI8417型、美国科尔—帕默公司的5986—62型pH计等。

其次，在校准前应特别注意待测溶液的温度。以便正确选择标准缓冲液,并调节电计面板上的温度补偿旋钮,使其与待测溶液的温度一致。不同的温度下，标准缓冲溶液的pH值是不一样的。如表2所示：

温度（℃）

pH7

pH4

pH9.2

10

6.92

4.00

9.33

15

6.90

4.00

9.28

20

6.88

4.00

9.23

25

6.86

4.00

9.18

30

6.85

4.01

9.14

40

6.84

4.03

9.01

50

6.83

4.06

9.02

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：

⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时.

⑵电极在空气中暴露过久，如半小时以上时.

⑶定位或斜率调节器被误动；

⑷测量过酸（pH〈2）或过碱（pH〉12）的溶液后；

⑸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PH7又较远时。

PH计标准化操作规程

实验室导购网/ 2009-09-02

酸度计简称pH计，由电极和电计两部分组成。使用中若能够合理维护电极、按要求配制标准缓冲液和正确操作电计,可大大减小pH示值误差，从而提高化学实验、医学检验数据的可靠性。

一、正确使用与保养电极

目前实验室使用的电极都是复合电极，其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响，且平衡速度较快。使用时，将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套全取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差。下面就把电极的使用与维护简单作一介绍：

⒈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。

⒉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。

⒊测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间，用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极。

⒋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。

⒌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。

⒍电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。

⒎严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。

二、标准缓冲液的配制及其保存

⒈pH标准物质应保存在干燥的地方，如混合磷酸盐pH标准物质在空气湿度较大时就会发生潮解,一旦出现潮解,pH标准物质即不可使用。

⒉配制pH标准溶液应使用二次蒸馏水或者是去离子水。如果是用于0.1级pH计测量，则可以用普通蒸馏水。

⒊配制pH标准溶液应使用较小的烧杯来稀释，以减少沾在烧杯壁上的pH标准液。存放pH标准物质的塑料袋或其它容器，除了应倒干净以外，还应用蒸馏水多次冲洗，然后将其倒入配制的pH标准溶液中，以保证配制的pH标准溶液准确无误。

⒋配制好的标准缓冲溶液一般可保存2—3个月，如发现有浑浊、发霉或沉淀等现象时，不能继续使用。

⒌碱性标准溶液应装在聚乙烯瓶中密闭保存。防止二氧化碳进入标准溶液后形成碳酸，降低其pH值。

三、pH计的正确校准

pH计因电计设计的不同而类型很多，其操作步骤各有不同，因而pH计的操作应严格按照其使用说明书正确进行。在具体操作中，校准是pH计使用操作中的一重要步骤。表1的数据是精度为0.01级、经过计量检定合格的pH计在未校准时与校准后的测量值，从中可以看出校准的重要性。

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标准pH┄┄┄校准前误差（pH）┄┄┄校准后误差（pH）

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13.000 ┅┅┅00.0600 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅00.0000

12.000 ┅┅┅00.0450 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅00.0005

11.000 ┅┅┅00.0500 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅00.0010

10.000 ┅┅┅00.0300 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅00.0000

9.000 ┅┅┅00.0200 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅00.0005

8.000 ┅┅┅00.0100 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅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 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅00.0000

2.000 ┅┅┅-00.0200 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅-00.0003

1.000 ┅┅┅-00.0350 ┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅-00.0001

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

尽管pH计种类很多，但其校准方法均采用两点校准法，即选择两种标准缓冲液：一种是pH7标准缓冲液，第二种是pH9标准缓冲液或pH4标准缓冲液。先用pH7标准缓冲液对电计进行定位，再根据待测溶液的酸碱性选择第二种标准缓冲液。如果待测溶液呈酸性，则选用pH4标准缓冲液；如果待测溶液呈碱性，则选用pH9标准缓冲液。若是手动调节的pH 计，应在两种标准缓冲液之间反复操作几次，直至不需再调节其零点和定位（斜率）旋钮，pH计即可准确显示两种标准缓冲液pH值。则校准过程结束。此后，在测量过程中零点和定位旋钮就不应再动。若是智能式pH计，则不需反复调节，因为其内部已贮存几种标准缓冲液的pH值可供选择、而且可以自动识别并自动校准。但要注意标准缓冲液选择及其配制的准确性。智能式0.01级pH计一般内存有三至五种标准缓冲液pH值，如科立龙公司的KL-016型pH计等。

其次，在校准前应特别注意待测溶液的温度。以便正确选择标准缓冲液,并调节电计面板上的温度补偿旋钮,使其与待测溶液的温度一致。不同的温度下，标准缓冲溶液的pH值是不一样的。如表2所示：

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温度（℃）┄┄pH7 ┄┄pH4 ┄┄pH9.2

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10┄┄┄┄┄┄6.92 ┄┄4.00 ┄┄9.33

15┄┄┄┄┄┄6.90 ┄┄4.00 ┄┄9.28

20┄┄┄┄┄┄6.88 ┄┄4.00 ┄┄9.23

25┄┄┄┄┄┄6.86 ┄┄4.00 ┄┄9.18

30┄┄┄┄┄┄6.85 ┄┄4.01 ┄┄9.14

40┄┄┄┄┄┄6.84 ┄┄4.03 ┄┄9.01

50┄┄┄┄┄┄6.83 ┄┄4.06 ┄┄9.02

50┄┄┄┄┄┄6.83 ┄┄4.06 ┄┄9.02

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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：

⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时.

⑵电极在空气中暴露过久，如半小时以上时.

⑶定位或斜率调节器被误动；

⑷测量过酸（pH＜2）或过碱（pH＞12）的溶液后；

⑸换过电极后；

⑹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。

一、电位法测量pH值的基本道理

电位法系哄骗玻璃电极端对于水溶液中氢离子液体浓度变化的选择性地相应，与参比电极一路在溶液中组合形成“化学电池”，通过对于其电动势变化的测量，确定溶液的pH值，电位法的测量道理如图8-1所示。如图8-1（a）所示，当盛有溶液B的特殊玻璃容器G 浸入在另外一种溶液A中时，容器G的玻璃膜（容器G的玻璃极薄，故称其为玻璃膜）双侧会孕育发生极端微弱的电动势E，该电动势与溶液A和B的pH值有关。此时，只要可以容或者测量玻璃膜双侧的电动势，就可以获悉溶液A与B的pH值之差，当已经知溶液了的pH值时，就可以测得溶液A的pH值。

为了测量电动势E，在溶液A与B内别离放入金属电极T1和T2。由于T1和T2与溶液A、B间会孕育发生接触电位差e1和e2，是以用电位差计可测量它们，并可写出下式：V=e1+E+e2

为了消除金属电极与溶液A、B间所孕育发生接触电位差e1和e2对于电动势E的影响，将图8-1（a）的装置改成为如图8-1（b）的装置。行将电极T1也一样浸入盛有溶液B的另外一容器内，可是该容器底部有一多孔性溶液络合材料，一边可以容或者连结容器表里电路的连通，并且容器表里不存在电位差。此时，由于电极T1和T2浸入一样性质的溶液中，e1和e2相称，互相相互消除。在现实应用中，电极端T2的玻璃容器称为玻璃测量

电极，而电极T1的容器称为参比电极。在两个电极端中同服装入饱和的氯化钾溶液后，用高准确度的电位差计测量两电极间的电动势E。根据热能功学推导，由玻璃电极和参比电极组合而成的测量装置所获得的电动势可由Eernst方程表示，即：

E=k×2.303RT/F×(pHi-pHx)+Ea

R:气体常数；

T:绝对于温度；

F:法拉第常数；

K:斜率系数，理论值等于1，但现实一般略小于1；

PHx:待测溶液的pH值；

i:玻璃电极内溶液的pH值，一般等于7；

Ea:分歧错误称电位，孕育发生的原因较复杂，如玻璃电极和参比电极的各个结合部间的电位，和玻璃电极端的应力和表面状态等。

玻璃电极的现实PH电位相应曲线和理论曲线的差别根据以上公式，当k等于一、Ea等于0时，玻璃电极与参与电极端间的电动势E与待测溶液的pH值电位相应曲线应与图8-2中所示的理论直线（虚线）相一致。可是，如图8-2中的粗大结实线所示，由于极化电位的存在和斜率k略小于理论值，是以现实中的pH电位相应曲线与理论直线并纷歧致，并且由于存在着酸差和碱差效应，在烈性碱性和强酸性的溶液中，pH电位相应曲线离开正道线性。只管如此，用电位法测量溶液pH值的线性相应规模是比较宽的，可以满足环境降水监视检测的需要。

哄骗上面所说的原于是建造的测量仪器称作pH仪。在新型的pH计中，一般将玻璃电极和参比电极建造在一路，通称复合电极。

2、pH计的基本电路布局和事情道理

根据上节可知，如果可以容或者测量玻璃电极和待测溶液组成的“测量化学电池”的电动势Ex，就可以测量溶液的pH值。是以，pH计的基本布局主要包括玻璃电极和电位差测量仪表，其等效电路如图8-3所示。图8-3左侧的测量化学电池的电动势Ex由Eernst方程决定，其内部电阻Rx由玻璃电极的特征决定，另外一侧的测量仪表主机为高准确度的电位差计，为了保证测量的准确度，其输入阻抗Ri应Ri>>Rx的条件。当Ri>>Rx时，Rx 对于影响可以忽略，电位差计测得的电位差Ui等于玻璃电极孕育发生的电动势Ex。于是由Eernst方程可以写出：

Ex= E0+S×pH

其中E0为零电位。

在现实应用的pH计中，其测量仪表部门都设计了仪器零点电位调治电路，即孕育发生一个与大E0小相称、极性相反的电位来相互消除E0。而且在pH计的现实操作中，用已经知pH值的标准缓和冲突溶液进行仪器的“定位”，就是要确定E0的巨细，继续往前使上式简化为：

Ex=S×pH

上式中的斜率S除与玻璃电极的特征有关外，还与待测溶液的温度、电位差计的输入特征等因素有差，需要进一步通过校准许以确定，这就是现实测量操作顶用两种已经知pH 值的标准缓和冲突溶液进行“斜率”校准的原因。因而可知，pH计接纳的是比较法的测量道理，在测量样品前，用两种具备稳定pH值的标准缓和冲突溶液，对于仪器进行“斜率”校准和零点“定位“。

3、pH计的校准

第次测量降水样品前，须对于pH的“定位”（即仪器的零点）和“斜率”进行校准。如果一天内连续开机测量样品，则只需在最起头时进行一次校准便可。如果连续开机一天以上时，天天至少校准一次。

具备自动温度赔偿功能的pH校准操作步调如次：

1）接通电源，打开pH计（以下略称仪器）后部的电源开关，预热30分钟。

2）小心肠取下复合电极端底下的盖帽，放至不易碰到之处。

3）用纯水将复合电极端和测湿控头洗净，并用滤纸将其表面的残液汲干。

4）检查仪器的“手动、自动温度赔偿选择开关”，使其处于自动赔偿位置，而后将仪器的测量选择开关拔到“测温”档。

5）先将盛中性标准缓和冲突溶液（25℃时，pH值=6.86）的容积瓶上下颠倒并撼动三次，备用。

6）取50ml烧杯一个，用纯水清洗三次，倒净烧杯内的纯水。从中性标准缓和冲突溶液（25℃时，pH值=6.86）的容积瓶中取少量溶液（２～５）毫升），涤荡烧标，之后倒净杯中溶液。再从中性缓和冲突溶液容积瓶中取出泰半杯标准缓和冲突溶液，将复合电极端和测温探头同时浸入该溶液中（复合电极端的玻璃泡必须完全浸在液面以下），轻轻摇晃杯子２～3圈。读取并在特簿—1中记录温度值，温度值保留小数一位。从表中查出该温度下标准缓和冲突溶液的pH值，记录在特簿—1备注栏内。

7）将仪器的测量选择并拔打“pH测量”档，用定位旋钮将预示值调到步调6查出的pH值上。以后的操作不得再拔动定位钮。

8）将复合电极和测温控头移出烧杯。

9）用纯水清洗复合电极和测温探头，并用滤纸将其表面的残液汲干。

10）将仪器的选择开关拔到“测温”档。准备用第二种标准缓和冲突溶液pH计的“斜率”。

11）先将酸性标准缓和冲突溶液（25℃时，pH值=4.00）的容积瓶颠倒撼动三次，另取一个50ml烧杯反复步调6。

12）将测量开关拔到“pH测量”档，等候10秒钟，如果预示值与步调11查出的值一致便可；不然，用斜率旋钮将其调到一致。如果斜率旋钮的调治幅度较大（大于0.10个pH值单元），应再次测量步调6-11，重新校准。完成校准后，在其后的测量操作中就不能再动斜率和定位旋钮。

13）将复合电极和测温探头移出溶液。用纯水（或者去离子水）清洗复合电极和测温探头，并用滤纸将其表面的残液汲干。

注意事变：

1）部门测站降水的pH值可能常年或者某些季候内普遍高于7.00。为了保证建设者的校准规模与测量规模尽可能一致，应用碱性标准缓和冲突溶液（25℃时，pH值=9.18）取代酸性标准缓和冲突溶液（25℃时，pH值=4.00）校准“斜率”。

2）如标准缓和冲突溶液存贮在冰箱的冷藏室，则须在校准前2小时取出，进行温度均衡，严禁将标准缓和冲突溶液放在炉子或者暖气上烘烤。

四、测量操作

降水样品pH值的标定步调如次：

1）将选择旋钮拔到“测温”档。

2）取少量样品（约10毫升），用原液涤荡复合电极和测温探头（如样品量较少，可略去此步调）。

3）用干净的50ml聚乙烯（玻璃）烧杯取约30ml降水样品，将复合电极和测温探头开同时浸入至液面以下，轻轻摇晃杯子２～3圈。如果预示的温度与校准所用缓和冲突溶液温度相差大于2℃，应等候温度均衡到差别小于2℃时，再按照下列步调测量。

4）将仪器的选择旋钮拔到“pH值测量”档，轻轻摇晃杯子２～3圈，样品静置几秒后，读取并在特簿—1上记录一个相对稳定的pH值读数（保留小数后两位数值）。轻轻摇晃杯子２～3圈后，再读取并记录一个相对稳定的pH值读数。如此反复读取和记录三个相对稳

定的pH值读数。

5）读数、记录完结，关失电源，拔下电源插头。

6）清洗复合电极和测温探头，并用滤纸将其表面的残液汲干。将电极的塑料老一套上。如果套中溶液太少，应适当补充氯化钾溶液（3M）。清洗器皿。收藏好分析仪器和用具。在正常理况下，应连结复合电极和测温探头与仪器主机的毗连，即不必将插头拔出。

注意事变：

1）部门高山或者降水极为干净的不雅测站，有可能出现仪器读数不易稳定的现象。如果出现这种情况，该当适当延伸读数的等候时间，可是一次读数的等候时间不宜超过2分钟。此种情况，需在特簿-1中备注。

2）三次读数误差较大时，可适当增长读数回数（总额不超过6次）。选取其中连续3次彼此靠近的读数，计算平均值。增长的读数应记录在特簿-1的备注栏内，并注明用于计算平均值的3次读数。