一、正确使用与保养电极
+ K2 \+ H+ W4 W5 t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:, s! H7 c$ V' V$ D
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 C& B, d! i' g, T$ z2、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。0 K( `. u+ h! R7 ?* ~
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,防止被测液粘附在电极上而污染电极。
3 F7 a1 @2 [; I' i4 ~# x4、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。9 E; X% B* A; ?* j
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。
, j; i8 H! M9 `7 F% @5 M( S6、电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。
( D. `8 S3 r- I) B8 U8 g7、严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用。
5 m3 s- j6 N6 x' z6 _, `2 ^0 H7 Z0 ^+ j. \5 d1 a
二,pH计的正确校准
) m6 n- p0 W, |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。下表的数据是精度为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。
! N) ?7 G! o) _1 C3 v; E3 v标准pH
3 M" C0 R$ `* N" I. i: S' E0 E | 校准前误差(pH) 4 W/ ~) E, |1 `' N. H- Y
| 校准后误差(pH) / ~3 ^/ C: C6 J( d" O8 a z* k! S
| 13.000 & |" K: w c6 k' p
| 00.0600
+ {- E& Q. i/ C- r8 }9 T- r$ M | 00.0000
! @; T X. j* C L' D7 n% u | 12.000
2 u# u# {8 ~' { T& h0 w | 00.0450
; O7 v1 W/ {$ K, w | 00.0005 ( e. [ u% x+ X+ Z
| 11.000 5 o" q+ E/ r; G/ Y5 C1 [/ q* P a
| 00.0500
, m. R4 s) U& k3 G; x& D/ x | 00.0010
3 Q& I8 H |6 D' a7 ~! ?0 X | 10.000
+ u: H* U0 a2 N: L6 ~ | 00.0300 2 Z, p' D) R+ L- p1 z- r, C, O
| 00.0000 7 L4 x0 m5 _5 Q9 g! w. j
| 9.000 7 e- p, I( i* [$ f$ J# f
| 00.0200 ! w' }4 m8 ~! ] b$ l
| 00.0005
4 s$ f: i6 W* a0 z' H1 G, h | 8.000
! @) c0 f+ ?) t" D, ^6 A* q1 v& k- v | 00.010 $ H" Q9 v- l, _. A# E( v f
| 00.0005 ( e1 }, m' O0 H# D+ s) n3 Z
| 7.000 - T. d) h$ O7 ^
| 00.0015 ' V- y! a0 z6 E5 ^
| 00.0000 ' s4 e6 _4 v" k" s& F8 h, |
| 6.000 2 S! W) O$ G! a6 E; h# s' t
| -00.0100
* j1 l4 d! e) C" T* [' ~" O | -00.0005
: K! {/ v4 T- k, p+ Y) k" c% B | 5.000
8 f7 E! C" U2 y5 F; Z | -00.0105
" s+ g% H: Z* M+ P6 m | 00.0005 # ]/ M" i5 N- n# i
| 4.000
2 b$ t- w' L1 Y, t4 K" r | 00.0150
: `5 w/ z8 M: @0 Y$ N' t | 00.0000 g( S" Z9 ~" E
| 3.000 3 S w' Z: w& C7 T# \
| -00.0300
7 L. M) L; P; ~ | 00.0000
% ]/ I7 u& o5 ~ J0 c | 2.000
. A0 `1 I( B" \5 U" \" c | -00.0200 , A; W, l2 r0 _- I2 b
| -00.0003
1 _; t7 `% z4 c5 l | 1.000 4 H ^; T/ o4 _0 W$ V6 p
| -00.0350
9 X8 S! o0 C1 p2 x6 G/ \ | -00.0001
) e9 H* @6 g w! ?% p4 }/ G |
+ k# q0 W4 r' v4 M0 `
1 E" j# o I* w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。
. |4 x/ \3 G/ s, U) r8 P7 y* m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。如下表所示: 4 F4 R7 w% e7 b0 g7 A% R
温度(℃)
& C# Y! H% g* h/ [6 Z4 V. T, Q | pH7
( ]+ n) {/ m6 ^ | pH4
: r+ y8 K- v! W | pH9.2
2 b& z6 G# c" A* t# o9 `3 [5 F | 10
9 d3 `# b6 j$ I/ l1 y/ w0 r4 B# K+ y | 6.92
: C9 y) Z: \, `" |7 N. `. h | 4.00
9 F0 W5 A, _. g( ^; @7 ] | 9.33
. S# M2 X$ b$ n6 v0 E, h | 15 ' L) _. {2 R, V; f! e& ]+ l
| 6.90
4 o* V( I) e; B, D1 u3 b3 ^ N& { | 4.00 - h- E# N/ B o+ N6 S( @0 W
| 9.28 4 X8 |! J% g3 E- n3 T1 h
| 20
3 G" X8 p* q0 R/ t! p | 6.88 ' W& A, [% @1 `
| 4.00
; E9 C1 l: C; i | 9.23
8 R+ k' f3 O" W, H m | 25
' o$ y/ V8 D" e# F1 _3 U | 6.86
1 m' h. K7 c6 {0 G$ I4 j | 4.00
. Z) ^" r* s: q# { | 9.18
0 {, c% g7 g4 a# P | 30 . B6 u) O& v! \% I8 f; M4 _
| 6.85
" ~- y, W) i& a% q/ b/ A7 {6 ]; X* F1 F | 4.01 3 {, d3 M" _6 w5 f6 ~) K8 u
| 9.14 / _/ A7 Q3 K" F; H& v
| 40 W8 S w1 a9 l
| 6.84
; J: V/ E. E3 v7 E | 4.03 & G% Y) s2 d4 B! D1 j/ g
| 9.01 9 H" A' ]: @$ o7 m: Q, C! \8 Z
| 50 ! T9 f9 r( K; X2 p5 K5 n Y
| 6.83
9 d" k; H$ [. u$ ~8 g/ {& D7 G | 4.06 % a, z$ I$ j. ^) g3 @2 D$ N
| 9.02 . c% Y2 a$ ] D! K' x+ K# s
| 50 + B) u( z: N" s
| 6.83
7 P+ B0 f% @ a5 J | 4.06
$ M: h. X: r0 O: r$ M4 E! k! w | 9.02 % l; d( c, a6 l. V3 v4 u) v) l
|
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:
s+ y# V l; j& r⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时; , g* c( k3 P; ?0 c$ W
⑵电极在空气中暴露过久,如半小时以上时; , q# @$ Z, q, M: z% C
⑶定位或斜率调节器被误动;
8 L+ b, l" f: Y0 h2 A" p& q2 Y' w⑷测量过酸(pH<2)或过碱(pH>12)的溶液后; # _, A0 u; G7 j" N. ?, q
⑸换过电极后;
7 C- H4 [" G6 S( X* C⑹当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间,且距pH=7又较远时。8 J6 S2 I6 ^6 u0 S5 d
pH计缓冲液与pH电极相关常见问题$ m3 q* U5 h k! w
三,如何正确保存和使用pH缓冲溶液;
2 J$ G8 e0 `" H缓冲溶液配制后,应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,应装在聚乙烯瓶中)瓶盖严密盖紧,在冰箱中低温(5~10℃)保存,一般可使用二个月左右,如发现有混浊、发霉或沉淀等现象,不能继续使用。使用时,应准备几个50ml的聚乙烯小瓶,将大瓶中的缓冲溶液倒入小瓶中,并在环境温度下放置1~2小时,等温度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中,以免污染,小瓶中的缓冲溶液在>10℃的环境条件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的二氧化碳,其pH值比较容易变化。
_1 N' z2 ^8 d8 K4 g6 W四,pH电极为什么要浸泡?如何正确浸泡pH复合电极?
( v ^( B" ?) L. F4 W$ Z9 F原因分析: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/LKCL溶液或饱和KCL溶液,浸泡时间一般几小时即可。
7 O7 w1 R) m& ^正确浸泡pH复合电极: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。 9 e6 e* I) i( g: ^$ s4 K
另外,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。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。 4 c7 M5 {2 F3 }, n" J& }
五,一般pH计的电极能用多长时间?
/ k, J' l$ `. E2 J这个问题是很多用户经常询问的,但却不是简单几个字能够回答的。首先介绍国家标准(ZBN50003-88)对电极“寿命”的规定:“电极的保证期:从电极上所标注的制造日期起,在一年内的存放期内拆箱使用时,其性能应符合本标准的全部要求。在保证期内,如发现电极因制造厂的原因而不能正常工作时,制造厂应负责修理或退换’。这里讲的很清楚,电极的质量保证期限,以没有经过使用为前提,期限一年,因此很多人就笼统的讲电极的寿命是一年,其实这是不对的。这里里面除了电极本身品质以外还有一个使用和保养的问题。首先是使用介质,相同的电极会接触不同的介质,有的介质很干净,如自来水,有的介质是强酸强碱甚至高温。第二是使用时间,有的是偶尔使用,有的是长期连续使用。第三是是否清洗保养,因此这里面就会有很大的不一样,一般来讲,一支电极如果在很短的时间内失效,就有可能是电极型号选择不对或者使用者保养不当,这种情况生产厂是不负责退赔的。当然,如果电极虽经使用,但外观仍很好,并无不良使用的痕迹,就有可能是电极质量原因,生产厂一般也会负责退赔的。至于有些电极号称长寿命电极,其实也是有些问题的。电极的一般使用时间为半年至一年,使用条件差的工业pH电极时间可能更短一些。
5 v% F& \9 u# E8 b. U# s& L六,pH电极如何清洗?
w( C8 N( P W+ U" j8 L, w& v球泡和液接界污染后先用以下溶剂清洗,再用去离子水洗去溶剂,将电极浸入浸泡掖中活化。
~ k+ o! A5 l2 z$ w! t) e8 N9 h) _污染物 / ^! W. z! x# {: F! `' E+ `
| 清洗剂
/ ~2 \8 T; R8 ? | 无机金属氧化物 " k. K( X& l3 q2 L( y
| 低于1mol/L稀酸 # |8 }, C. `4 f5 p7 x( K+ d( J
| 有机油脂类物
1 s W& P2 ~- f/ R0 r | 稀洗涤剂(弱酸性) 4 g: f8 z* y; D9 G
| 树脂高分子物质
1 j& j1 L- u5 I+ {& s, G | 稀酒精、丙酮、乙醚 8 l( ~/ z& \9 o
| 蛋白质血球沉淀物
& ^) S# b& A( w$ N ` | 酸性酶溶液(如食母生片) 8 h: n5 U! s$ H6 d; @7 Y
| 颜料类物质 6 v% z; s+ K/ h( O
| 稀漂白掖、过氧化氢 : l! {7 c% Y" n7 r8 a5 H9 N
|
七,怎么正确使用pH计的复合电极?
- E0 ?3 z4 S# J# z, n$ A1 c. X⑴球泡前端不应有气泡,如有气泡应用力甩去。
3 _! C+ ?9 X) @⑵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。
- S$ W. z0 c+ [# L# p0 o2 `0 M8 j⑶pH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。 ! p6 a4 h1 }, o6 _$ A$ k& z
⑷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 b k( V- Z/ C, b⑸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。 1 m% o' D* p# y+ ^; N5 |
⑹避免在无水乙醇、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温度补偿对pH计(酸度计)测量有哪些影响层。 0 N8 O( W3 A4 K: [
⑺塑壳pH复合电极的外壳材料是PPS,如遇损坏电极外壳介质,此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。 3 A/ d P6 T# u( x' b$ ]
(来源网络,供参考) |