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发表于 2011-8-10 18:11:00
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四、PH计电极注意事项：电极为什么需要浸泡？电极使用维护？
1、电极为什么需要浸泡？
pH电极使用前必须浸泡，因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子有良好的响应。同时，玻璃电极经过浸泡，可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH4缓冲溶液浸泡。通常使用pH4缓冲液更好一些，浸泡时间8小时至24小时或更长，根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。
同时，参比电极的液接界也需要浸泡。因为如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定，参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致，即3.3mol/L KCL溶液或饱和KCL溶液，浸泡时间一般几小时即可。
因此，对pH复合电极而言，就必须浸泡在含KCL的pH4缓冲溶液中，这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别提醒注意，因为过去人们使用单支的pH玻璃电极已习惯于用去离子水或pH4缓冲液浸泡，后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法，甚至在一些不正确的pH复合电极的使用说明书中也会进行这种错误的指导。这种错误的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH复合电极变成一支响应慢、精度差的电极，而且浸泡时间越长性能越差，因为经过长时间的浸泡，液接界内部例如砂芯内部的KCL浓度已大大降低了，使液接界电势增大和不稳定。当然，只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时，电极还是会复原的；
pH电极也不能浸泡在中性或碱性的缓冲溶液中，长期浸泡在此类溶液中会使pH玻璃膜响应迟钝。pH复合电极头部装有一个密封的塑料小瓶，内装电极浸泡液，电极头长期浸泡其中，使用时拔出洗净就可以，非常方便。这种保存方法不仅方便，而且对延长电极寿命也是非常有利的，只是塑料小瓶中的浸泡液不要受污染，要注意更换。
正确的pH电极浸泡液的配制：取pH4.00缓冲剂250ml一包，溶于250ml纯水中，再加入56克分析纯KCl，适当加热，搅拌至完全溶解即成。瓶装的电极浸泡液供应，规格有500ml和50ml二种，这些浸泡液中含有防腐剂成分，不会发霉和变质，保质期一年。
2、电极使用维护
每隔一个月左右，应对电极进行清洗，先用柔和的水流喷洗附着物，再将电极浸泡于清洗液中一段时间，而后用清水洗净。每次清洗之后，要用缓冲剂溶液进行标定。
1) 电极球泡前端不应有气泡，如有气泡应用力甩去。
2) 电极从浸泡瓶中取出后，应在去离子水中晃动并甩干，不要用纸巾擦拭球泡，否则由于静电感应电荷转移到玻璃膜上，会延长电势稳定的时间，更好的方法是使用被测溶液冲洗电极。
3) pH复合电极插入被测溶液后，要搅拌晃动几下再静止放置，这样会加快电极的响应。尤其使用塑壳pH复合电极时，搅拌晃动要厉害一些，因为球泡和塑壳之间会有一个小小的空腔，电极浸入溶液后有时空腔中的气体来不及排除会产生气泡，使球泡或液接界与溶液接触不良，因此必须用力搅拌晃动以排除气泡。
4) 在粘稠性试样中测试之后，电极必须用去离子水反复冲洗多次，以除去粘附在玻璃膜上的试样。有时还需先用其他溶液洗去试样，再用水洗去溶剂，浸入浸泡液中活化。
5) 避免接触强酸强碱或腐蚀性溶液，如果测试此类溶液，应尽量减少浸入时间，用后仔细清洗干净。
6) 避免在无水乙醇、重铬酸钾、浓硫酸等脱水性介质中使用，它们会损坏球泡表面的水合凝胶层。
7) 塑壳pH复合电极的外壳材料是聚碳酸酯塑料PC，PC塑料在有些溶剂中会溶解，如四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃等，如果测试中含有以上溶剂，就会损坏电极外壳，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。
3、各电极清洗问题分析：
电极使用长时间后，响应可能会变慢或产生噪音。建议参考以下措施改善其测量性能：
A、参比电极：pH测量中最常见的问题是参比盐桥阻塞，其症状包括响应变慢、指示超出正常范围及产生噪音。电极参比的类型不同步骤也不同。
? 凝胶填充型（不可充型）：将电极浸入一盛有60°C温水的烧杯内15分钟，去除干固在盐桥上的凝胶或盐。然后将电极放入一盛有4M KCl温溶液的烧杯内。放一边，直至其回复到室温。凝胶应成湿润状并恢复盐桥流。
? 液体填充型（可充型）：将电极内的电解液抽干；用蒸馏水漂洗腔体；重新注入新鲜电解液，然后将电极浸泡在60°C温水内15分钟即可。
B、玻璃电极的清洗：当电极玷污导致性能下降或不能使用时，请试图按以下方式清洗后再校正，有可能使电极得以恢复，否则请购买新电极：
1．用0.1mol/L HCl 或HNO浸泡半小时，然后再用贮存液浸泡1小时。
2．电极沉积物的清洗：
1）蛋白质：用1胃蛋白酶的盐酸溶液（HCl浓度为0.1mol/L）浸泡15分钟，或用10的次氯酸钠溶液浸泡5分钟。
2）无机物：用0.1mol/L的EDTA溶液浸泡15分钟。在0.1M的盐酸或乙二胺四乙酸（切勿浸泡）内清洗；用蒸馏水漂洗。
3）脂肪及油：用温和的洗涤剂或甲醇溶液清洗。玻璃膜沾上油污时，应先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸馏水洗净。在丙酮或甲醇（切勿浸泡）内清洗；用液体肥皂清洗，然后用蒸馏水漂洗；
选用清洗剂时、不能用四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃等能溶解聚碳酸树脂的清洗液，因为电极外壳是用聚碳酸树脂制成的，其溶解后极易污染敏感玻璃球泡，从而使电极失效。也不能用复合电极去测上述溶液。
扩展阅读清洗介质选用的清洗剂：
污染物 清洁剂
无机金属氧化物 低于1M稀酸
有机油脂类物 稀洗涤剂（弱减性）
树脂高分子物质 稀酒精、丙酮、乙醚（塑料外壳电极不能使用）
蛋白质血球沉淀物 酸性酶溶液（如食母生片）
颜料类物质 稀漂白液、过氧化氢
电极在以上方法处理后都要用纯水清洗，再浸泡在3.3MKCL电极浸泡液12小时。
自清洗：在喷射时,PＨ计需能控制输出保持在清洗前的值不变,即此时锁定仪表输出,在清洗期
间仪表输出保持不变,待清洗完毕溶液的PＨ值稳定后, PＨ计再进行检测输出。
五、电极老化怎么处理，如何选好电极类型，便于使用。
1）电极老化怎么处理：
PH计玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。旧电极响应迟缓，膜电阻高，斜率低。用氢氟酸浸蚀掉外层胶层，经常能改善电极性能。若能用此法定期清除内外层胶层，则电极的寿命几乎是无限的。
解决方法：电极活化——老化的电极可浸泡在1M醋酸和1M氯化钾的混合溶液（1:1）中，活化10min后取出清洗干净。老化情况不严重的电极，可浸泡在蒸馏水或0.1N稀盐酸溶液中活化24h。
2）如何选好电极类型，便于使用：
由于测量的介质和场合有许多的差异，所以需要配以不同的电极，这样才能最有效地提高测量效果。以下几种情况为PH电极选用要考虑的主要因素。
A、高温：一般是指100℃以上，在这种条件下溶液对玻璃电极的侵蚀作用特别严重，尤其是在碱性pH范围时更为强烈，这种侵蚀作用引起玻璃电极电势漂移以至电极性能变劣。因此，高温pH测量首先要解决电极抗侵蚀的问题。在制药、发酵、食品等工业中微生物繁殖罐，pH测量要求玻璃电极能够承受120—130℃的高温消毒作用，也就是要求电极能够承受高温溶液的侵蚀作用。金属氧化物电极如锑电极也可用于高温pH测量中作为指示电极。
B、低温：玻璃电极内阻急剧上升，因此应选用低内阻的玻璃电极用于低温测量。
C、高压：在介质温度高于100℃时进行pH测量，一般都伴随有高压问题，因为这时只有加压水溶液才不会沸腾。也有一些情况，例如深海pH测量，是常温高压下的pH测量。高压pH测量首先要求玻璃电极能够承受高压力。因此玻璃膜必须加厚至0.3毫米以上。厚的玻璃球膜可承受达25Kg/cm2的压力。至于参比电极，必须解决压力补偿的问题，否则被测溶液将倒灌入参比电极内部使测量无法进行。参比电极的压力补偿方法有外加压力补偿及自压力补偿两种类型。
D、电极膜的类型：就膜电极而言，应根据电极的耐用强度（压力）、温度适用范围及在高PH（强碱）的环境下钠离子的影响而选择不同的玻璃膜。ISFET电极则适用于食品等固态物质的测量。
pH敏感玻璃膜是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，一般呈球形，大部分电极均使用常规的敏感玻璃膜；另外还有：高温介质的敏感玻璃膜，高温强酸介质的敏感玻璃膜,高温蒸气消毒（130oC）的敏感玻璃膜，以及低电阻敏感玻璃膜（用于纯水测定）等，应区别不同情况选用。
E、电极插口的选择：pH电极最常用的插口为BNC型（亦称Q9型），除此外还有其它多种形式，主要取决于相应仪器的匹配。（本电极型号最末一位字母即表示插口型式）。
F、经济型复合电极可用于实验室及野外常规测量。塑料外壳具有良好的抗冲击性。开口电极则可提供快速、稳定的响应，使用寿命长。特殊测量时应根据情况选择不同的电极长度及半径。可填充电解液的电极使用寿命可有限延长，适于测量有一定粘度的样品或低电导样品。
G、电极外壳的选择：pH电极外壳一般采用PC塑料（聚碳酸脂）外壳和玻璃外壳二种；
玻璃外壳：具有较好的耐腐蚀性、抗溶解性及超过100℃的耐高温性能。因此玻璃外壳的电极适用于精密、高温的常规PH测量；玻璃外壳适用温度0-150oC，除氢氟酸溶液外一般不受腐蚀，但易碰撞损坏。
PC外壳（聚碳酸酯）：耐碰撞和冲击，但适用温度<80oC。且在高碱溶液及部分介质中易受腐蚀。塑料外壳的电极是较粗糙的应用场合的良好选择。四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃等能溶解聚碳酸树脂，不能用PC外壳的电极。
扩展阅读选择各电极，了解各电极的属性：
参比电极选择；可填充电极允许补充参比电解液重复使用。而密封电极通常填充为电解液载体的胶体，当胶体被污染时必须更换电极。
氯化亚汞参比电极：重复使用性和电稳定性在常温及温度比较稳定的状态下较Ag/AgCl参比电极的性能稍显优异，但其使用温度不能高于80℃，适用于临床检测，如含有蛋白质的试样、有机缓冲液和高纯水测量等。 |
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