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关于PH表(酸度计)应用的几个特殊场合

一, 高温下的PH测量
水溶液高温一般是指60℃以上,在这种条件下溶液对玻璃电极的侵蚀作用特别严

重,尤其在碱性PH范围时更为强烈,这种侵蚀作用引起玻璃电极电势的漂移,以

至性能变劣。
在制药、发酵、食品等工业中微生物繁殖罐,PH测量要求玻璃电极能承受120-130

℃的高温消毒作用,也就是要求电极能够承受高温溶液的侵蚀作用。
高温测量需要解决的另一问题是参比电极的稳定性。
为防止高温下AgCL溶解,采用加厚AgCL层,电极溶液中加入固体AgCL或采用AgCL

单晶作参比电极,亦可将参比电极接于高温区外,通过盐桥进行连接。
二, 低温下的PH测量
低温时,玻璃电极内阻急剧上升,因此应选用低内阻PH玻璃电极,在电极内溶液

中加入有机溶剂,可使冰点下降。
三, 强酸碱溶液的PH测量
在PH>10的碱性溶液中,应使用锂玻璃电极,可减少碱误差,目前一般PH玻璃电

极碱误差较小;PH>12时,碱误差增大,由于电极较长时间侵置于碱液中,电极

会出现电位漂移、响应迟钝等现象,此时应将电极用水冲洗干净,然后侵置于

0.1mol/L HCL中24小时,经此处理,电极性能可恢复。
在高碱溶液中,外参比液接界材料、陶瓷芯、石棉丝容易受到碱液的侵蚀而损坏


在PH<2的酸性溶液中,出现酸误差,最好使用锂玻璃电极,在酸性溶液中出现电

势漂移等现象,可将电极侵入蒸馏水后,一般可恢复。
在碱性、酸性测量时,定位的标准溶液应该愈接近被测溶液PH值愈好,以减少残

余液接界电势。
在碱性溶液校准时应注意空气中CO2对标准溶液的影响,PH=10标准溶液经过12小

时与空气接触,由于CO2影响PH变化0.22单位,PH=9.18标准溶液PH变化0.02单位

。所以在碱性溶液校准时最好使用密封容器,使用时打开用毕后盖好,并把电极

侵入溶液中。
四, 含氢氟酸(HF)的强酸溶液的PH测量
在酸性介质中,如果氟化物浓度大于10-6mol/L时,就会对玻璃电极严重腐蚀,一

般采用三种方法:
1, 用玻璃电极迅速测量。
2, 在常温下的HF溶液中,用PH锑电极进行测量。
3, 如果样品不含强的氧化剂或还原剂,可以采用醌-氢醌电极进行测量。具体

方法:在标准溶液和样本溶液中加入少量醌-氢醌使其达到饱和,然后侵入铂电极

和甘汞电极,进行校准、测量,过程与使用玻璃电极一样。
五, 高纯水溶液的PH测量
纯水PH值在6-8左右,其本身缓冲能力弱,极其容易受到污染,极容易改变本身PH

值。根据实践得知,纯水中混合2mg/L杂质,PH值变化特别明显。例如混合2mg/L

NaOH,PH值从7变化到10;2ppmCO2 PH值从7变到6;2ppm NH3,PH值从7.0变到7.8


具体分析,外界对纯水的污染和干扰有以下几种情况:
玻璃电极敏感膜极微量溶解,碱性离子影响PH值;
参比电极的盐桥溶液渗出,KCL渗漏影响纯水PH值;
空气中CO2在纯水中溶解,特别在实验室中取样分析时,测量结果随时间变化,到

达一定程度后示值会稳定,需要指出,此时PH值不是纯水PH值,而是受到污染后

的PH值;
由于取样容器、烧杯等不冲洗干净,取样样品受到污染。
纯水的电导率低,而电极间内阻大,具有绝缘体性能,容易受到外界电磁场干扰

,影响测量的稳定性和准确性。
纯水PH测量时,液接界电位是影响测量准确度的主要因素。利用能斯特方程测量

PH时有一重要假设,即液接界电位为一常数,这一假设在一般水溶液测量时尚可

成立,但在纯水测量时,校准溶液和被测溶液(纯水)组成相差很大,参比电极

的液接界电位在二种溶液中差异很大,会引起测量误差。
其次,在线测量时,参比电极盐桥液渗漏速度受到流速影响。流速不稳定,盐桥

渗漏不均匀,液接电位不稳定,引起读数不稳和不准确,针对纯水PH测量特点,

一般采取三个措施:
采用流动密封测量池,避免CO2干扰,将被测溶液接地,避免和消除电磁场干扰;
采用低内阻PH玻璃电极(25℃<100MΩ),以提高响应时间与抗干扰能力;
采用动态标准方法,消除静态和动态引起误差,使得测量与校准处于相同状态,

消除两种状态液接界差异。其次采用低离子强度缓冲液进行动态定位校准,尽量

使被测液组成接近校准液组成,将PH=9.18缓冲液稀释4倍来动态定位,PH=9.18溶

液稀释值约±0.01PH单位。
在实验室测量时,为保持低的液接界电位,KCL渗透量要大,采用环状圈或套管式

液接界的参比电极。



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