摘要:pH電極基本原理
PH傳感器使用過(guò)程中注意事項
PH傳感器需要定期進(jìn)行校正，根據使用條件不同校正周期也不一樣，一般四到八周校正一次即可。校正時(shí)一般將探頭分別放入兩種標準緩沖液中，兩種標準緩沖液相差至少2 PH，如果校正失敗需要對探頭進(jìn)行清洗，一般情況將探頭放入1%-3%鹽酸溶液中浸泡1-5分鐘，再用清水沖洗，用軟布擦干凈。如果有油脂存在，用酒精擦洗。重新進(jìn)行校正，如果仍無(wú)法完成校正說(shuō)明探頭已壞，需要更換新探頭。探頭壽命一般為6個(gè)月到3年。
ph計維護保養相關(guān)問(wèn)題
一）保養pH 測量中使用的電極又稱(chēng)為原電池。原電池是一個(gè)系統，它的作用是使化學(xué)能量轉成為電能。此電池的電壓被稱(chēng)為電動(dòng)勢（EMF）。此電動(dòng)勢（EMF）由二個(gè)半電池構成。其中一個(gè)半電池稱(chēng)作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān)；另一個(gè)半電池為參比半電池，通常稱(chēng)作參比電極，它一般是與測量溶液相通，并且與測量?jì)x表相連。此二種電極之間的電壓遵循能斯特（NERNST）公式：
其中：E——電位E0——電極的標準電壓R——氣體常數（8.31439焦耳/摩爾和℃ ）
T——開(kāi)氏絕對溫度（例：20 ℃ =273=293開(kāi)爾文）F——法拉弟常數（96493庫侖/當量）
n——被測離子的化合價(jià)（銀=1，氫=1）aMe——離子的活度
標準氫電極是所有電位測量的參比點(diǎn)。標準氫電極是一根鉑絲，用電解的方法鍍（涂覆）上氯化鉑，并且在四周充入氫氣（固定壓力為1013hpa）構成的。由于氫電極做為參比電極在實(shí)踐中很難實(shí)現，于是使用第二類(lèi)電極做為參比電極。其中最常用的便是銀/氯化銀電極。
最熟悉也是最常用的pH 指示電極。它是一支端部吹制上對于pH 敏感的玻璃膜的玻璃管。管內充填有一定濃度的緩沖溶液。存在于玻璃膜內外兩面的反映pH 值的電位差用Ag/AgCL傳導系統導出。此電位差同樣遵循能斯特公式。
在能斯特公式中溫度“T”作為變量，作用很大。隨著(zhù)溫度的上升，電位值將隨之增大。對于每1 ℃ 的溫度變化，將引起電位0.2mV/ pH 變化。則每1℃每1 pH 變化0.0033 pH 值。這也就是說(shuō)：對于20~30 ℃ 之間和7 pH 左右的測量來(lái)講，不需要對溫度變化進(jìn)行補償；而對于溫度＞30℃或＞20℃和pH值＞8pH 或6pH的應用場(chǎng)合則必須對溫度變化進(jìn)行補償。
PH計,酸堿度計的分類(lèi):
人們根據生產(chǎn)與生活的需要，科學(xué)地研究生產(chǎn)了許多型號的PH計,酸堿度計：
按測量精度上可分0.2級PH計,酸堿度計、0.1級PH計,酸堿度計、0.01級PH計,酸堿度計或更高精度PH計,酸堿度計
按儀器體積上分有筆式PH計,酸堿度計（迷你型PH計,酸堿度計）、便攜式PH計,酸堿度計、臺式PH計,酸堿度計還有在線(xiàn)連續監控測量的在線(xiàn)式PH計,酸堿度計。
根據使用的要求：
筆式PH計,酸堿度計（迷你型PH計,酸堿度計）與便攜式PH計,酸堿度計一般是檢測人員帶到現場(chǎng)檢測使用。
選擇PH計,酸堿度計的精度級別是根據用戶(hù)測量所需的精度決定，而后根據用戶(hù)方便使用而選擇各式形狀的PH計,酸堿度計。
影響pH值的關(guān)鍵電位有哪些？
我們來(lái)關(guān)注一下pH 測量中電位的來(lái)源，在pH 測量中，存在著(zhù)一系列的不同電位，其中只有一個(gè)電位是人們所需要的（pH 電位）。這就要求其他的電位（“干擾電位"），即使不能相互抵消，也要十分穩定，這樣才可能通過(guò)校表將它們補償掉。如圖示：
電極的各個(gè)電位
E1——半電池電位（pH 電極，Ag/AgCL-KCL）
E2——內緩沖液一玻璃膜內表面電位
E3——玻璃膜不對稱(chēng)電位
E4——玻璃膜外表面的變化電位（pH 電位）
E5——流動(dòng)擴散電位
E6——接界電位
E7——半電池電位（參比電極，Ag/AgCL-KCL）
pH 顯示值是上述電位的總和！
其中，E1、E2、E3、E7是電極制造時(shí)已形成的穩定電位。不影響pH 測量。
受測量介質(zhì)影響的只有E4、E5、E6，若E4、E5、E6任一電位發(fā)生變化，則pH 顯示值均會(huì )發(fā)生變化！普通測量時(shí)，E4直接反映所測介質(zhì)的pH 值，E5、E6影響較小，而高純水pH 測量時(shí)，E5、E6影響是不容忽視的，是高純水pH 值測量不準確的決定因素！是問(wèn)題的關(guān)鍵！
1．當電極放入流通池中時(shí)，由于是純水，無(wú)導電離子，則E5、E6需要一定的時(shí)間才能穩定下來(lái)，所以測量值的穩定和響應時(shí)間，則相對較長(cháng)。
2．而當流速變化時(shí)，E5、E6已形成的平衡又遭到破壞，只有當新的平衡再形成時(shí)，測量值才能穩定下來(lái)。
3．對于E6還有一影響因素。即：E6受接界面積大小和擴散方式的影響較大，如果E6的接界面積較大且擴散穩定，則接界電位小，E6穩定，則pH 值穩定！準確！
1、pH玻璃電極的貯存
短期：貯存在pH＝4的緩沖溶液中；
長(cháng)期：貯存在pH＝7的緩沖溶液中。
2、pH玻璃電極的清洗
玻璃電極球泡受污染可能使電極響應時(shí)間加長(cháng)?？捎肅Cl4或皂液揩去污物，然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續使用。污染嚴重時(shí)，可用5％HF溶液浸10～20分鐘，立即用水沖洗干凈，然后浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續使用。
3、玻璃電極老化的處理
玻璃電極的老化與膠層結構漸進(jìn)變化有關(guān)。舊電極響應遲緩，膜電阻高，斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層，經(jīng)常能改善電極性能。若能用此法定期清除內外層膠層，則電極的壽命幾乎是無(wú)限的。
4、參比電極的貯存
銀-氯化銀電極最好的貯存液是飽和氯化鉀溶液,高濃度氯化鉀溶液可以防止氯化銀在液接界處沉淀，并維持液接界處于工作狀態(tài)。此方法也適用于復合電極的貯存。
5、參比電極的再生
參比電極發(fā)生的問(wèn)題絕大多數是由液接界堵塞引起的，可用下列方法解決：
（1）浸泡液接界：用10％飽和氯化鉀溶液和90％蒸餾水的混合液，加熱至60～70℃，將電極浸入約5cm，浸泡20分鐘至1小時(shí)。此法可溶去電極端部的結晶。
（2）氨浸泡：當液接界被氯化銀堵塞時(shí)可用濃氨水浸除。具體方法是將電極內充洗凈，液放空后浸入氨水中10～20分鐘，但不要讓氨水進(jìn)入電極內部。取出電極用蒸餾水洗凈，重新加入內充液后繼續使用。
（3）真空方法：將軟管套住參比電極液接界，使用水流吸氣泵，抽吸部分內充液穿過(guò)液接界，除去機械堵塞物。
（4）煮沸液接界：銀－氯化銀參比電極的液接界浸入沸水中10～20秒。注意，下一次煮沸前，應將電極冷卻到室溫。
（5）當以上方法均無(wú)效時(shí)，可采用砂紙研磨的機械方法去除堵塞。此法可能會(huì )使研磨下的砂粒塞入液接界。造成永久性堵塞。
（二）檢查
1、玻璃電極的一般檢查方法
（1）檢查零電位
設置pH計在“mV”測量檔，將玻璃電極和參比電極一起插入pH＝6.86的緩沖溶液中，儀器的讀數應大約為－50～50mV。
（2）檢查斜率
接（1），再測pH=4.00或pH=9.18的緩沖溶液的mV值，計算電極的斜率，電極的相對斜率一般應復合技術(shù)指標。
注意：1) 電極零電位值檢查方法僅對等電位點(diǎn)為7的玻璃電極而言。若玻璃電極的等電位點(diǎn)不為7時(shí)，則有所不同。
2) 對于有的pH計，標定調節能夠達到要求時(shí)，上述檢查結果超出范圍不大時(shí)，電極任可使用。
3)對于有的智能pH計，可以直接查閱儀器標定結果得到的零電位和斜率值。
2、參比電極的檢查方法
（1）內阻檢查方法
采用實(shí)驗室電導率儀，電導率儀電極插座一端接參比電極，另一端接一根金屬絲，將參比電極和金屬絲同時(shí)浸入溶液中，測得的內阻應小于10kΩ。如內阻過(guò)大，說(shuō)明液接界有堵塞，應進(jìn)行處理。
（2）電極電位檢查
取型號相同的一支好的參比電極和被測參比電極接入pH計的輸入兩端，然后同時(shí)插入KCl溶液（或pH=4.00的緩沖溶液），測得的電位差應為－3～3mV，且電位變化應小于±1mV。否則，應該更換或再生參比電極。
（3）外觀(guān)檢查
銀－氯化銀絲應該呈暗棕色，若呈灰白色則說(shuō)明氯化銀已部分溶解。
