PH測(cè)量常見疑難問題
1. 怎樣辨別酸度計(jì)(也稱 pH 計(jì))故障 ?
酸度計(jì)無法校準(zhǔn)或測(cè)量不穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)通過以下步驟進(jìn)行檢測(cè)：
(一)檢查儀表功能
儀表出錯(cuò)的常見癥狀有:讀數(shù)超出范圍及讀數(shù)不進(jìn)行變化。（請(qǐng)同時(shí)查閱該品牌儀表的操作手冊(cè)中有關(guān)錯(cuò)誤信息的章節(jié)）
(1) 檢查 pH 計(jì)顯示屏是否顯示讀數(shù)。若不顯示讀數(shù)，請(qǐng)檢查電源是否正常。
(2) 將儀表切換至 mV 模式。使用隨機(jī)奉送的短路插頭插入 pH 輸入口檢查電位。讀數(shù)約為 0±2mV。
(3) 使用 pH 模擬器并檢查 pH 值分別為 4.01、7.00、9.21 時(shí)的電位。大約應(yīng)該得到＋180mV、0mV 和－130mV 三個(gè)相應(yīng)值。
上述步驟順利操作，則可排除與儀表有關(guān)的問題。
(二)檢查電極功能使用
(1) 在常溫(25℃)下，測(cè)量緩沖液 4.01 和 7.00 的電位。您應(yīng)該分別得到 180mV±30mV和 0mV±30mV。
如果信號(hào)不變或超出預(yù)期范圍，則電纜或電極有問題。
(2) 如果電極含有溫度探頭，用測(cè)定冰水的溫度，應(yīng)該顯示的讀數(shù)為：0±1℃。如果信號(hào)不變，則溫度探頭有問題。
(3) 更換電纜并重新操作上述兩步驟。
如果步驟 1、2 成功，則原有電纜有問題。
如果步驟 1 不成功，則電極或電纜線有問題。
上述步驟順利操作，則可排除與電極、電纜和溫度探頭有關(guān)的問題。
(三)檢查電極性能
(1) 按儀表操作手冊(cè)校準(zhǔn)電極。所得的零點(diǎn)及斜率值應(yīng)符合電極的技術(shù)指標(biāo)。
一般情況下，應(yīng)獲得下列數(shù)值：
零點(diǎn)：0mV±30mV
斜率：25℃時(shí)在-56mV/pH 和-59.2mV/pH 間（95～100％）
(2) 檢查電極的響應(yīng)時(shí)間。將電極浸入另一 pH 值的緩沖溶液并攪拌，30 秒后檢查電極的電位，在隨后的 30 秒內(nèi)變化量不應(yīng)超出 2mV。
上述兩步驟不如預(yù)期般理想，則電極性能可能有問題。
上述步驟順利操作，則可排除與 pH 電極性能有關(guān)的問題。
2．pH 的溫度補(bǔ)償與 25℃折算概念的區(qū)別 ?
pH 的溫度補(bǔ)償是將電極在標(biāo)定溫度下得到的斜率(2.3RT/F)和標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì)(Eo)帶入 Nernst 公式計(jì)算，從而得到的當(dāng)前溫度下正確的 pH 值。
25℃折算，是將當(dāng)前溫度下的 pH 值，換算到假定其他條件不變，只是溫度變化到 25℃的 pH值。由于各種溶液的成份不一樣，其 pH 值和溫度的關(guān)系也不一樣，故 pH 計(jì)要做到對(duì)任何溶液的 pH 值都折算到 25℃是不可能的。斜率函數(shù)是個(gè)與溫度有關(guān)的函數(shù)，因此測(cè)量當(dāng)前溫度下的 pH 值其數(shù)據(jù)更為客觀。
3．為什么同一樣品在兩臺(tái) pH 計(jì)上測(cè)量的讀數(shù)不同 ?
pH 測(cè)量的誤差源于 pH 電極，pH 計(jì)主機(jī)，標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的誤差。由于兩臺(tái) pH 計(jì)的校正條件不一樣（如不同時(shí)間做的校正），造成測(cè)量值略有差異，因此要用同一緩沖液在同一時(shí)間里對(duì)兩臺(tái) pH 計(jì)進(jìn)行校正，然后再同時(shí)測(cè)定樣品的 pH 值。
4．為什么電極在不同樣品中測(cè)量值不變 ?
可能有以下三種情況導(dǎo)致上述問題：
(1) 電極沒有真正連接到儀表上。先關(guān)機(jī)，然后將電極和儀表重新連接。
(2) 電極損壞，請(qǐng)更換新的電極。
(3) 儀表損壞，請(qǐng)更換或維修。
5．什么原因?qū)е峦粯悠返膬纱螠y(cè)量數(shù)據(jù)不同 ?
有兩種情況會(huì)引起上述問題：
(1)溫度變化，導(dǎo)致測(cè)量的 pH 值有差異，請(qǐng)保持測(cè)量溫度不變。
(2)樣品本身發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致測(cè)量的 pH 值有差異，請(qǐng)盡快測(cè)量樣品，并注意樣品的保存條件。
6．用 pH6.86 緩沖液校準(zhǔn)后顯示卻為 7.00 的原因是什么 ?
選擇了錯(cuò)誤的緩沖液組別，需要重新設(shè)置正確的緩沖液組(參見對(duì)應(yīng)品牌儀表操作手冊(cè))?；蛘咝?zhǔn)時(shí)緩沖液溫度不是在 25℃。
7．為什么新電極不能校準(zhǔn)或數(shù)值不穩(wěn)定 ?
這是可能由于電極敏感膜或凝膠內(nèi)有氣泡，導(dǎo)致電位變化異常，因此需要除去氣泡，可用力向下甩電極（像甩體溫計(jì)一樣）趕走氣泡，若平時(shí)不用時(shí)，可將電極豎直放置?；螂姌O敏感膜干放過久，需要放在 0.1mol/L 稀鹽酸中進(jìn)行活化。
8．為什么電極測(cè)量值不穩(wěn)定 ?
可能有兩種情況會(huì)引起上述問題：
(1)電極選型不合適。
若測(cè)量緩沖液響應(yīng)時(shí)間很短，但測(cè)量樣品不穩(wěn)定，說明電極不適合測(cè)量該被測(cè)樣品。
(2)電極老化。
可以測(cè)試電極在緩沖液中的響應(yīng)時(shí)間，若大于 1 分鐘，需要對(duì)電極進(jìn)行活化處理(0.1mol/L HCl中浸泡過夜)或更換新電極。
9．什么原因?qū)е碌诙c(diǎn)校正出錯(cuò)或不能校正 ?
可能有三種情況會(huì)引起上述問題：
(1) 中途退出了校正，在校正過程中，只要按“Cal”鍵即可，不要碰其它鍵，否則可能退出校正程序。
(2)電極損壞，可以測(cè)試電極在不同的緩沖液中的電位，若電位沒有變化或變化不正常，需要更換電極。
(3)兩種緩沖液的數(shù)值之差應(yīng)該大于 1pH。
10．為什么使用自定義緩沖液校正后會(huì)出錯(cuò) ?
由于使用自定義緩沖液設(shè)置功能時(shí)，儀表不能自動(dòng)識(shí)別緩沖液，因此校準(zhǔn)時(shí)需要按設(shè)定緩沖液順序進(jìn)行。
11．校正斜率大于105%時(shí)該如何處理 ?
有三種情況會(huì)引起上述問題：
(1)檢查緩沖液是否已經(jīng)過期或被污染。如過期，要更換新的緩沖液。
(2)緩沖液選擇是否正確。
(3)緩沖液組設(shè)置錯(cuò)誤，根據(jù)所使用的緩沖液，選擇正確的緩沖液組。
12．如何使用電極支架 ?
使用電極支架進(jìn)行測(cè)試是以前的測(cè)量方法帶給我們的習(xí)慣。因?yàn)檫^去使用的電極都是測(cè)量電極和參比電極分開的，用二支電極進(jìn)行測(cè)試，必然需要使用電極支架。現(xiàn)在一般都采用 pH復(fù)合電極，使用電極支架，一方面是習(xí)慣使然，使測(cè)量比較輕松，同時(shí)對(duì)玻璃 pH 復(fù)合電極來講不容易打碎。pH 復(fù)合電極浸入溶液后需要進(jìn)行攪動(dòng)以加速響應(yīng)，尤其以塑殼 pH 電極來講，需要排除電極球泡處保護(hù)罩空腔內(nèi)的氣泡，否則會(huì)響應(yīng)緩慢甚至測(cè)試不準(zhǔn)確。因此，使用電極支架進(jìn)行測(cè)試時(shí)，可將盛溶液的燒杯輕輕搖動(dòng)。
13．如何根據(jù)不同的應(yīng)用領(lǐng)域選擇不同的 pH 電極桿 ?
選擇合適的電極在分析過程中起到重要的作用，使用一個(gè)合適的電極有助于得到最佳測(cè)量結(jié)果。pH 電極電極桿主要有玻璃電極桿和塑料電極桿兩種；玻璃電極桿電極主要適用于樣品溫度相對(duì)較高，或者樣品具有一定粘稠度的領(lǐng)域，而塑料電極電極桿耐溫性較玻璃電極差。但是在野外測(cè)量中，由于玻璃電極桿容易破損，一般建議選擇塑料電極桿的電極。
14．pH 電極怎樣儲(chǔ)存 ?
電極存儲(chǔ)液最好與填充液保持一致，例如一支填充液為3mol/L KCl的電極應(yīng)該存放3mol/L KCl溶液中；若填充液為3mol/L KCl飽和AgCl的電極，則應(yīng)存放在3mol/L KCl飽和AgCl溶液中。電極不可長(zhǎng)時(shí)間干放或浸泡在蒸餾水中，否則會(huì)縮短電極壽命。
15．電極玻璃膜干涸應(yīng)該怎么處理 ?
短時(shí)間干涸的玻璃膜可以通過將其浸泡在0.1mol/L稀鹽酸中數(shù)小時(shí)使其重新恢復(fù)功能。
長(zhǎng)期干涸的玻璃膜使用該方法也可能無法恢復(fù)。
16．怎樣添加電解液 ?
對(duì)于填充電解液，參比電解液應(yīng)經(jīng)常更換(如每?jī)芍芨鼡Q一次)， 這是由于電解液外流和受污所致。電極中電解液高度應(yīng)高于樣品溶液高度，并低于填液孔1cm。 如果電解液凝結(jié)而不能流出，將電極浸泡在熱電解液（約40℃～60℃）中幾分鐘即可。
17．測(cè)量樣品可否與電解液發(fā)生反應(yīng) ?
電解液和樣品間不能有化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生，否則液絡(luò)部會(huì)阻塞使電極不能繼續(xù)工作。
18．怎樣清潔電極 ?
勿用紙巾用力摩擦玻璃膜。只需輕輕吸干水份！您可以用蘸有丙酮或肥皂水的脫脂棉去除玻璃膜表面油污。
19．電極需多久校準(zhǔn)一次 ?
電極的校準(zhǔn)頻率取決于電極的使用頻率、樣品性質(zhì)以及測(cè)量精度等具體情況。建議每天校準(zhǔn)一次；最長(zhǎng)不要超過每周一次校準(zhǔn)。新更換的電極以及長(zhǎng)時(shí)間不使用的電極，在使用前必須先校準(zhǔn)一次。
20．怎樣活化電極 ?
如果電極性能下降，可以通過將電極玻璃膜浸入電極再生液使之再生。隨后用去離子水仔細(xì)清洗！
如果電極玻璃膜損壞，則不能活化再生。
21．電極上附著鹽類沉積物怎么處理 ?
用蒸餾水清洗附著于表面的鹽類沉積物。
22．pH 電極壽命有多長(zhǎng) ?
pH電極的壽命與測(cè)量樣品的性質(zhì)、樣品溫度及使用的頻率、電極保養(yǎng)情況有關(guān)。在正常使用、正確保養(yǎng)的情況下，pH電極壽命為1年左右。
23．怎樣選擇合適的 pH 緩沖液 ?
校準(zhǔn)一個(gè)pH電極通常需要兩種不同pH值的緩沖液，首先了解一下樣品的pH值大致是多少，然后選擇合適的緩沖液進(jìn)行校準(zhǔn)：一種比樣品的pH值低的緩沖液，一種比樣品pH值高的緩沖液。
標(biāo)準(zhǔn)類別 | 參比溫度 | 緩沖液組 |
中國/JJG 119 | 25℃ | 1.680 4.003 6.864 9.182 12.460 |
MT(美國) | 25℃ | 1.68 4.01 7.00 10.01 |
MT(歐洲) | 25℃ | 2.00 4.01 7.00 9.21 11.00 |
日本/JIS Z 8802 | 25℃ | 1.679 4.008 6.865 9.180 |
24．怎樣使用清洗液清潔電極液絡(luò)部 ?
(1)電極清洗液胃蛋白酶/HCl
當(dāng)電極被用于測(cè)含有蛋白質(zhì)的介質(zhì)后，應(yīng)該使用胃蛋白酶/HCl清洗液進(jìn)行清洗，這是由于蛋白質(zhì)能淤積在玻璃敏感膜和隔膜上，從而導(dǎo)致電極斜率的變化和/或隔膜電勢(shì)的變化。
(2)隔膜清洗液硫脲/HCl
當(dāng)Ag/AgCl參比電極用于測(cè)量含硫化物的樣品后，應(yīng)用隔膜清洗液硫脲/HCl清洗電極，這是由于Ag 2 S沉淀會(huì)在隔膜上形成黑色斑點(diǎn)，從而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
25．3mol/L KCl/AgCl 溶液與 3mol/L KCl 溶液有什么區(qū)別 ?
3mol/L KCl/AgCl是用 AgCl 飽和的 KCl 溶液。由于 pH 電極的參比電極由Ag/AgCl 構(gòu)成，在溶液中存在著如下動(dòng)態(tài)平衡：AgCl →Ag＋ ＋Cl － ，增加溶液中的 Cl － 和 Ag ＋ ，可以使平衡向左移動(dòng)，防止 AgCl 溶解，從而起到保護(hù)參比電極的作用。
26．怎樣根據(jù)測(cè)試溶液選擇合適的電極填充液 ?
(1) 含有有機(jī)溶劑的樣品
建議選用 1MLiCl 乙醇作為填充液
(2) 溶于水的無機(jī)樣品
建議選用 3mol/L KCl（訂貨號(hào)：51350072）或 Friscdyt-B 填充液
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