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pH计的校正

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pH计的校正是pH计测量中必不可少的步骤。pH计的校正主要包括mV零点校准和pH电极的标定。

(1)在进行仪器校正之前,需要进行以下准备工作:

a) 用蒸馏水清洗电极 对于第1次使用的pH电极或长期停用的pH电极,在使用前必须在3mol/L氯化钾溶液中浸泡24h。具体视情况而定,比如雷磁品牌的pH 电极在出厂时,pH电极保护瓶中有保护液,正常情况下pH电极可直接使用。

b) 为了保证仪器的高精度测量,建议用户在开机预热0.5h后进行mV零点校正。

c)准备好标准缓冲溶液,用于pH电极的标定。

 

(2)仪器mV零点校准

由于工作电极的电动势与溶液pH值成正比,在室温条件下,pH=7时,此时电势稳定在0mV左右,该参数可作为检验仪器稳定的一个参考依据。若仪器具备零点校准功能,按“设置”键,选择“确定”键,仪器进入校准mV零点电位模块,校准完成后点击确认保存后即可。若仪器无此功能,用户可手动将复合电极放入蒸馏水中进行测试。图1为室温条件下,pH值与对应的玻璃电极相对于参比电极的输出电势的关系。

图1 不同pH值下玻璃电极相对于参比电极的输出电势

(3)工作电极的标定

pH电极在使用一段时间后,由于电极老化和污染程度的不同,导致电极斜率、零点不同,需要使用标准缓冲溶液重新标定。

图2 电极工作曲线

标定电极是为了更精准的测量,pH电极标定校准次数取决于样品性质、电极使用环境、电极使用周期、电极性能及对测量的精确度等要求。一般情况下,pH计在连续使用时, 每天要标定一次。

但是在下列情况下,电极必须重新标定。

  1. 溶液温度与标定时的温度有很大的变化时;
  2. 离开溶液时间过久的电极;
  3. 换用了新的复合电极;
  4. 测量浓酸(pH<2)或浓碱(pH>12)之后;
  5. 测量含有氟化物的溶液而酸度在pH<7 的溶液或较浓的有机溶液之后。

由于pH计种类不同,电极标定操作步骤各有不同,尽管pH计种类很多,但其校准方法常采用一点标定法(定位法)和两点标定法(斜率法)。一般采用二点标定法进行标定,以6.86pH作为第一点,以4.00pH或9.18pH作为第二标定点。对于其他的非常规标准缓冲溶液,仪器也允许用户标定使用。

一点校正是只采用一种pH标准缓冲溶液对电极系统进行校正,用于校准电极的定位值。仪器把pH复合电极的百分斜率作为100%,在测量精度要求不高的情况下,可采用此方法。二点校正或多点校正是为了提高pH的测量精度,其含义是选用二种或多种pH标准缓冲溶液对电极系统进行校正,测得pH复合电极的实际百分斜率和定位值。

若是手动调节的pH计,应在两种标准缓冲溶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。但要注意标准缓冲溶液的选择及其配制的准确性。

具体校正过程通常如下:

  1. 按需要准备1~3种标准缓冲液(根据校正的点数准备);
  2. 将pH 电极及温度电极用蒸馏水清洗干净,放入pH标准缓冲溶液中;
  3. 如果是仪器具有自动识别缓冲溶液功能,仪器将自动识别出标液,并显示标称值;如果识别不成功,则可能是电极损坏、温度传感器损坏等原因,用户应仔细检查。如果始终不行,也可以用手动识别方式校正。
  4. 如果是手动识别,则需要手动输入标称值,即每次标定标准缓冲溶液时,手动输入当前标液对应当前温度下的标称pH值。
  5. 如果标液无法识别出来,或者标称值没有输入,则本次校正将无法继续。
  6. 以上步骤完成后,等读数稳定后,按“校正”或“确认”键(不同仪器的按键名称不同),仪器存贮校正结果,显示校正结果;
  7. 如果需要继续校正其他标液,则需将电极清洗干净后,放入另一种标准缓冲液中,同样待仪器识别成功、并读数稳定后,按“校正”键或“确认”键完成校正。

最后校正结束后,仪器界面通常会显示校正结果,即pH斜率,表示每变化1pH值产生电位的变化量,通常用mV/pH或%表示。

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