實驗室常規測定PH值最常用、最經濟的測試方法是采用PH試紙,而PH試紙所提供的僅僅為PH值的範圍值,對于需要精确知道PH值無能無為。酸度計是可以提供精确PH值的測試儀器。由于酸度計的價格高且屬于敏感耗材,正确掌握酸度計的使用以及維護教程顯得尤為必要。
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酸度計,又稱為PH計,是測量溶液中氫離子的活度儀器,應用領域涉及食品、藥品檢測,高校、企業研發實驗室原料與産品檢測以及工廠化工産品檢測等。
1、酸度計測試原理
離子活度指電解質溶液中參與電化學反應的離子的有效濃度。離子活度(α)與離子濃度(C)之間定量關系為:α = γC,γ為離子活度系數,γ通常小于1。當溶液無限稀時,γ趨于1,離子活度等于離子濃度,如:水。能斯特方程:E = E0 (RT/nF)lnαMe(E0 電極的标準電壓,R氣體常數(8.314 J.K-1.mol-1),T開氏絕對溫度,F法拉弟常數,n被測離子的化合價,ln(aMe)離子活度aMe的對數) 。由能斯特方程可知:離子活度與電極電位成正比,可以通過測量電位計算确定離子活度。1909年,生物學家澤倫森年建議将不方便使用的數值用對數代替,并定義“PH”值。
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複合電極:将參比電極、指示電極(玻璃電極)組合形成一根電極就是複合電極。根據外殼材料可以分為塑殼PH複合電極和玻璃PH複合電極。複合電極最大的優點就是使用方便,組成包括:電極球泡、玻璃支持杆、内參比電極、内參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等。
3、酸度計(PH計)測試規程
常見的酸度計包括:國産雷磁25型酸度計、數字式國産的科立龍公司的KL系列等。測試過程如下:1)、按照使用說明書安裝儀器和電極、接通電源,如需要預熱的儀器,先進行預熱電極預熱。2)、儀器校正:兩點校正法,将電極浸入pH≈7的标準緩沖液,緩緩搖動燒杯,使測試液與電極均勻接觸,使儀器讀數與标準緩沖液讀數一緻,再更換pH≈9标準緩沖液或pH≈4标準緩沖液,進行校正,讀數穩定且與标準緩沖液一緻,校正過程結束用蒸餾水沖洗電極和燒杯。3)、電極用純水洗淨、濾紙吸幹,插入被測溶液中,輕輕搖晃溶液,PH讀數穩定後,即為所測試溶液的PH值,儀器顯示PH值在1 min 内改變不超過±0.05也可以視為穩定數值。4)、同批次樣品可以使用同一台酸度計,出現可疑數據需要重複測量确認。複測中需對電極用蒸餾水淋洗3-5次,再用待測樣品淋洗3-5次後,再進行測試。5)、測試完畢後,關閉電源,電極需用純水淋洗,濾紙吸幹,在套上電極保護套。
4、酸度計(PH計)的養護
酸度計的維護主要集中在電極的使用與維護。使用的注意事項如下:
1)、酸度計必須保持清潔幹燥,防止灰塵水汽進入,使用時注意避免使用環境濕度過高,導緻測試不準确。測量中,電極的引入線須保持靜止。否則将會引起測量不穩定。
2)、玻璃電極初次使用前,需浸泡在蒸餾水中一晝夜以上。PH電極前端保護瓶内需有适當的電極浸泡液,電極頭需要浸泡其中。如果發現保護瓶中浸泡液出現渾濁、發黴等現象,需要及時清洗電極與保護瓶,更換新浸泡液。
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3)、玻璃電極球泡膜很薄,避免玻璃泡與硬物接觸,形成任何破損或擦毛都使電極失效。電極避免長期與強吸水溶劑、強堿溶液、純水、蛋白質溶液、酸性氟化物溶液以及含蛋白質的溶液,即使測量,也需要及時的清洗已保證測試的準确性。
4)、pH測定的準确性取決于标準緩沖液的準确性。酸度計用的标準緩沖液,要求有較大的穩定性,較小的溫度依賴性。常見的酸度計(PH計緩沖液)包括:苯二甲酸氫鉀标準緩沖溶液:c(KHC8H4O4)=0.05 mol/L(25℃時,pH=4.003); 0.025 mol/L磷酸二氫鉀(KH2PO4)和0.025 mol/L磷酸氫二鈉(Na2HPO4)混合标準緩沖溶液(25℃時,pH=6.864);硼砂标準緩中溶液:c(Na2B4O7·10H2O)=0.010 mol/L(25℃時,pH=9.182)。
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