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技术文章
pH电极使用中应注意的几个问题
2010-11-28
pH电极保护液，可有效保护pH电极的玻璃敏感膜，起到活化作用，提高pH检测的响应速度。
1. pH玻璃电极的浸泡
pH玻璃电极在使用前必须在溶液中浸泡，其原因如下：
a. pH玻璃电极的敏感膜只有在其表面形成很薄的水合凝胶层时，才能正常对氢离子作出响应电位与pH值的关系才能遵循能斯特方程。
b. pH玻璃电极在水中浸泡后，其不对称电位会下降并趋于稳定，同时内阻降低。
c. 对于复合电极而言，在溶液中浸泡可使液接界保持润湿和畅通，液接界电位保持稳定。不同电极的浸泡方法不同。
a. 对于非复合PH玻璃电极，一般可采用蒸馏水（或去离子水）、pH值为4.00的缓冲液或0.01mol/L的盐酸溶液浸泡。浸泡的时间根据敏感膜的厚薄，敏感膜的形状及电极老化程度而定。厚的敏感膜，电极使用时间较长，其浸泡时间也较长，一般为8~24h。
锥型电极由于其结构特点，浸泡时间更长。一般来说，溶液温度高比温度低浸泡效果好，
但切忌浸泡在碱性溶液中。
b. 对于复合pH电极，浸泡溶液与上述不同，通常浸泡在与外参比溶液相同的溶液中，切忌浸泡在蒸馏水或去离子水中。浸泡方法不对，好的电极性能会变坏。当复合pH电极浸泡在蒸馏水或去离子水中时，外参比溶液会经过液接界渗漏到蒸馏水或去离子水中，此时，溶解在氯化钾溶液中的银络合离子，在外界氯离子浓度突然降低到接近零的情况下，会重新生成氯化银，沉淀在液接界部位，阻塞液接界，使外参比溶液不能正常渗漏，造成液接界电位不稳定，电极内阻增高，电极性能变坏，严重时会使电极无法工作。
2. pH电极的检查
2.1 外观检查
a. 敏感膜玻璃是否有刻痕、裂缝。
b. 电极的内参比溶液是否浑浊、发霉（有絮状物）。
c. 复合电极外参比电极的液接界部位是否堵塞，一般可从颜色变化来加以判断。
d. 电极的引出线及插头是否完好，特别是电极的插头应该干燥、清洁。
如果出现上述现象，会影响电极的性能。
2.2 性能检查
pH电极的技术指标主要有：零电位的pH值，电极内阻，碱误差，响应时间，百分理论斜率（PTS）。
当电极的百分理论斜率低于90％时，建议更换电极。通常在模拟电路pH计中，调节“斜率校准”电位器，显示值达不到校准缓冲溶液所需的标准值时，需更换电极。在带有微处理器的pH计中，百分理论斜率由计算机自动计算。当电极的百分理论斜率低于90％时，为保证测量的准确性，建议更换电极。
3. 低温下pH值的测量
a. 低温下pH值玻璃电极的内阻急剧增大（呈数量级增大），仪器的输入阻抗与其不匹配，从而产生测量误差，其次由于内阻增大，往往会产生干扰信号。
b. 低温下pH玻璃电极的响应变慢，达到平衡时间增加。
c. 在低温低于零度的条件下，必须选用低内阻pH电极。
4. 纯水pH值的测量
因为纯水的离子强度低，电极响应慢，不容易达到平衡。而且纯水的电导率低，电极内阻大，具有绝缘体性能，容易受到外界电磁场的干扰，影响测量的稳定性和准确性。测量纯水的pH值时，液接界电位的影响显得突出，电极校准溶液和被测溶液（纯水）的组成相差很大，参比电极的液接界电位在两种溶液中差异很大，会引起较大测量误差。
所以，测量纯水的pH值时，*好用低内阻的电极提高响应速度，降低电磁干扰。或对测量池进行密封，或采用流动测量的方法，避免纯水被污染，稳定液接界电位。
5. 城市污水pH值的测量
城市污水主要有工业污水和生活污水两大类。城市污水中含有大量颗粒状和块状悬浮物，悬浮物分散的均匀性很大，浊度大，企业排放的污水，存在色度，浊度，油类物质，氧化剂、还原剂或强酸、强碱等干扰，对其pH值的测定通常选用玻璃电极法，可以排除色度、浊度，油类物质，氧化剂、还原剂等因素的干扰，但对于强碱类废水，尤其是pH值在10以上时，将产生“钠差”，读数偏低，应选用特制的“低钠差”玻璃电极。城市污水pH值变化范围较大，受温度影响也较大，为此可选带有温度自动补偿的仪器，以降低温度变化产生的误差。同时，选用与pH计配套或品牌型号一致的玻璃电极也可降低测量误差，在测量城市污水之前，应先用与水样pH值相近的标准缓冲溶液对仪器进行校正，以减少测量误差，同时可以降低强碱产生的“钠差”，提高测量精度。测量城市污水pH值，玻璃电极容易受有机物质尤其是油类的污染，此时先用稀盐酸清洗，溶液无机盐后用纯净水清洗干净，但不能用无水酒精清洗，否则会使电极性能变劣，极清洗干净后在水中浸泡一昼夜，在电极膜表面形成水化层后再使用。
6. pH电极的使用寿命
pH电极的使用寿命取决于使用条件与使用方法是否正确。
a. 测量介质。包括清洁溶液、粘稠液、悬浊液、强酸、强碱和非水溶液。其中有些对pH电极的敏感膜有强的腐蚀性。如强酸、强碱溶液，特别是强碱溶液，有些会黏附在电极上，如粘稠液等。电极在这种介质中使用寿命比在清洁溶液中的使用寿命短。
b. 使用温度。电极的使用温度应该选择在正常的使用温度范围内，如果经常在温度范围的上限使用，电极的使用寿命会缩短，会严重损坏电极，温度愈高，损坏程度愈大。
c. 清洗与保存。电极使用完毕后，要注意敏感膜的清洗，对复合电极来说，更要注意液接界部位的清洗，清洗完毕后，将电极膜部位储存于规定的电极保护溶液中。
分析人员在使用pH电极的过程中，要经常总结经验教训，规范操作，加强仪器的维护，才能及时提供准确可靠的分析结果。