PH計知識

　　一、定義：

　　PH計|酸度計是一種常用的儀器設備。酸度計簡稱pH計，由電極和電計兩部分組成。主要用來測量液體介質的酸堿度值,配上相應的電極可以測量電位MV值，廣泛應用于工業,農業,科研,環保等領域. 使用中若能夠合理維護電極、按要求配制標準緩沖液和正確操作電計,可大大減小pH示值誤差，從而提高化學實驗、醫學檢驗數據的可靠性。

　　二、PH計結構組成——電極介紹：

　　PH計由三個部件構成，簡單的說就是電極和電計組成的。

　　1）一個參比電極；

　　2）一個玻璃電極，其電位取決于周圍溶液的pH；

　　3）一個電流計，該電流計能在電阻極大的電路中測量出微小的電位差。

　　參比電極的基本功能是維持一個恒定的電位，作為測量各種偏離電位的對照。

　　銀-氧化銀電極是目前pH中最常用的參比電極。玻璃電極的功能是建立一個對所測量溶液的氫離子活度發生變化作出反應的電位差。把對pH敏感的電極和參比電極放在同一溶液中，就組成一個原電池，該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數和。E電池＝E參比+E玻璃，如果溫度恒定，這個電池的電位隨待測溶液的pH變化而變化，而測量pH計中的電池產生的電位是困難的，因其電動勢非常小，且電路的阻抗又非常大1－100MΩ；因此，必須把信號放大，使其足以推動標準毫伏表或毫安表。

　　 電流計的功能就是將原電池的電位放大若干倍，放大了的信號通過電表顯示出，電表指針偏轉的程度表示其推動的信號的強度，為了使用上的需要，pH電流表的表盤刻有相應的pH數值；而數字式pH計則直接以數字顯出pH值。

　　A、參比電極：

　　 對溶液中氫離子活度無響應，具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。最常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。

　　 常用的參比電極是甘汞電極。它是由汞（Hg）和甘汞（Hg2Cl2）的糊狀物裝入一定濃度的（KCl）溶液中構成的。汞上面插入鉑絲，與外導線相連，KCl溶液盛在底部玻璃管內，管的下端開口用陶瓷塞塞住，通過塞內的毛細孔，在測量時允許有少量KCl溶液向外滲漏，但絕不允許被測溶液向管內滲漏，否則將影響電極讀數的重現性，導致不準確的結果。為了避免出現這種結果，使用甘汞電極時最好把它上面的小橡皮塞拔下，以維持管內足夠的液位壓差，斷絕被測溶液通過毛細孔滲入的可能性。在使用甘汞電極時還應注意，KCl溶液要浸沒內部小玻璃管的下口，并且在彎管內不允許有氣泡將溶液隔斷。甘汞電極做成下管較細的彎管，有助于調節與玻璃電極間的距離，以便在直徑較小的容器內也可以插入進行測量。甘汞電極在不用時，可用橡皮套將下端毛細孔套住或浸在KCl溶液中，但不要與玻璃電極同時浸在去離子水中保存。甘汞電極的電極電勢只隨電極內裝的KCl溶液濃度（實質上是Cl-離子濃度）而改變，不隨待測溶液的pH值不同而變化。通常所用的飽和KCl溶液的甘汞電極的電極電勢為0.2415V，而用0.1mol2dm-3KCl溶液的甘汞電極，其電極電勢為0.2810V 。

　　B、玻璃電極：

　　由玻璃支桿、玻璃膜、內參比溶液、內參比電極、電極帽、電線等組成。玻璃支桿；玻璃膜：由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀；球泡內充入內參比溶液（中性磷酸鹽和氯化鉀的混合溶液）；插入內參比電極（一般用銀/氯化銀電極），用電極帽封接引出電線，裝上插口，就成為一支pH指示電極。市場銷售的最常用的指示電極是231玻璃pH電極。

　　 玻璃電極的關鍵部分是連接在玻璃管下端的、用特制玻璃(其組成：SiO2，Na2O和CaO的質量分數分別為0.72，0.22和0.06)制成的半圓球形玻璃薄膜，膜厚50μm。在玻璃薄膜圓球內裝有一定濃度的HCl溶液(常用0.1mol2dm-3 HCI)，并將覆蓋有一薄層AgCl的銀絲插入HCl溶液中，再用導線接出，即構成一個玻璃電極。

　　 當玻璃電極浸入待測pH值的溶液中時，玻璃薄膜內外兩側都因吸水膨潤而分別形成兩個極薄的水化凝膠層，中間則仍為干玻璃層。在進行pH測定時，玻璃膜外側與待測pH溶液的相界面上要發生離子交換，有H+離子進出；同樣，玻璃膜內側與膜內裝的0.1mol2dm-3 HCI溶液的相界面上也要發生離子交換，也有H+離子進出。由于玻璃膜兩側溶液中H+離子濃度的差異，以及玻璃膜水化凝膠層內離子擴散的影響，就逐漸在膜外側和膜內側兩個相界面之間建立起一個相對穩定的電勢差，稱為膜電勢。由于膜內側HCl溶液中C（H+）= 0.1mol2dm-3，為定值，當玻璃膜內離子擴散情況穩定后，它對膜電勢的影響也為定值，因此膜電勢就只取決于膜外側待測pH溶液中的H+濃度(C（H+)）。在膜電勢與AgCl-Ag電極的電勢合并后，即得玻璃電極的電極電勢：φ玻璃電極=φ0玻璃電極+（2.303RT/2F）3lg［C（H+）］／C0］2；

　　三、PH計電極的維護

　　 如果使用的是普通pH計電極，也是有辦法延長其使用壽命的，那就是正確維護。使用前判斷該溶液是否會腐蝕電極玻璃球泡或玻璃桿，是否會阻塞電極的液絡部(一般為多孔陶瓷)；使用后仔細的清洗，必要時使用合適的清洗劑。