PH测量常见疑难问题
1. 怎样辨别酸度计(也称 pH 计)故障 ?
酸度计无法校准或测量不稳定时,应通过以下步骤进行检测:
(一)检查仪表功能
仪表出错的常见症状有:读数超出范围及读数不进行变化。(请同时查阅该品牌仪表的操作手册中有关错误信息的章节)
(1) 检查 pH 计显示屏是否显示读数。若不显示读数,请检查电源是否正常。
(2) 将仪表切换至 mV 模式。使用随机奉送的短路插头插入 pH 输入口检查电位。读数约为 0±2mV。
(3) 使用 pH 模拟器并检查 pH 值分别为 4.01、7.00、9.21 时的电位。大约应该得到+180mV、0mV 和-130mV 三个相应值。
上述步骤顺利操作,则可排除与仪表有关的问题。
(二)检查电极功能使用
(1) 在常温(25℃)下,测量缓冲液 4.01 和 7.00 的电位。您应该分别得到 180mV±30mV和 0mV±30mV。
如果信号不变或超出预期范围,则电缆或电极有问题。
(2) 如果电极含有温度探头,用测定冰水的温度,应该显示的读数为:0±1℃。如果信号不变,则温度探头有问题。
(3) 更换电缆并重新操作上述两步骤。
如果步骤 1、2 成功,则原有电缆有问题。
如果步骤 1 不成功,则电极或电缆线有问题。
上述步骤顺利操作,则可排除与电极、电缆和温度探头有关的问题。
(三)检查电极性能
(1) 按仪表操作手册校准电极。所得的零点及斜率值应符合电极的技术指标。
一般情况下,应获得下列数值:
零点:0mV±30mV
斜率:25℃时在-56mV/pH 和-59.2mV/pH 间(95~100%)
(2) 检查电极的响应时间。将电极浸入另一 pH 值的缓冲溶液并搅拌,30 秒后检查电极的电位,在随后的 30 秒内变化量不应超出 2mV。
上述两步骤不如预期般理想,则电极性能可能有问题。
上述步骤顺利操作,则可排除与 pH 电极性能有关的问题。
2.pH 的温度补偿与 25℃折算概念的区别 ?
pH 的温度补偿是将电极在标定温度下得到的斜率(2.3RT/F)和标准电势(Eo)带入 Nernst 公式计算,从而得到的当前温度下正确的 pH 值。
25℃折算,是将当前温度下的 pH 值,换算到假定其他条件不变,只是温度变化到 25℃的 pH值。由于各种溶液的成份不一样,其 pH 值和温度的关系也不一样,故 pH 计要做到对任何溶液的 pH 值都折算到 25℃是不可能的。斜率函数是个与温度有关的函数,因此测量当前温度下的 pH 值其数据更为客观。
3.为什么同一样品在两台 pH 计上测量的读数不同 ?
pH 测量的误差源于 pH 电极,pH 计主机,标准缓冲液的误差。由于两台 pH 计的校正条件不一样(如不同时间做的校正),造成测量值略有差异,因此要用同一缓冲液在同一时间里对两台 pH 计进行校正,然后再同时测定样品的 pH 值。
4.为什么电极在不同样品中测量值不变 ?
可能有以下三种情况导致上述问题:
(1) 电极没有真正连接到仪表上。先关机,然后将电极和仪表重新连接。
(2) 电极损坏,请更换新的电极。
(3) 仪表损坏,请更换或维修。
5.什么原因导致同一样品的两次测量数据不同 ?
有两种情况会引起上述问题:
(1)温度变化,导致测量的 pH 值有差异,请保持测量温度不变。
(2)样品本身发生了化学反应,导致测量的 pH 值有差异,请尽快测量样品,并注意样品的保存条件。
6.用 pH6.86 缓冲液校准后显示却为 7.00 的原因是什么 ?
选择了错误的缓冲液组别,需要重新设置正确的缓冲液组(参见对应品牌仪表操作手册)。或者校准时缓冲液温度不是在 25℃。
7.为什么新电极不能校准或数值不稳定 ?
这是可能由于电极敏感膜或凝胶内有气泡,导致电位变化异常,因此需要除去气泡,可用力向下甩电极(像甩体温计一样)赶走气泡,若平时不用时,可将电极竖直放置。或电极敏感膜干放过久,需要放在 0.1mol/L 稀盐酸中进行活化。
8.为什么电极测量值不稳定 ?
可能有两种情况会引起上述问题:
(1)电极选型不合适。
若测量缓冲液响应时间很短,但测量样品不稳定,说明电极不适合测量该被测样品。
(2)电极老化。
可以测试电极在缓冲液中的响应时间,若大于 1 分钟,需要对电极进行活化处理(0.1mol/L HCl中浸泡过夜)或更换新电极。
9.什么原因导致第二点校正出错或不能校正 ?
可能有三种情况会引起上述问题:
(1) 中途退出了校正,在校正过程中,只要按“Cal”键即可,不要碰其它键,否则可能退出校正程序。
(2)电极损坏,可以测试电极在不同的缓冲液中的电位,若电位没有变化或变化不正常,需要更换电极。
(3)两种缓冲液的数值之差应该大于 1pH。
10.为什么使用自定义缓冲液校正后会出错 ?
由于使用自定义缓冲液设置功能时,仪表不能自动识别缓冲液,因此校准时需要按设定缓冲液顺序进行。
11.校正斜率大于105%时该如何处理 ?
有三种情况会引起上述问题:
(1)检查缓冲液是否已经过期或被污染。如过期,要更换新的缓冲液。
(2)缓冲液选择是否正确。
(3)缓冲液组设置错误,根据所使用的缓冲液,选择正确的缓冲液组。
12.如何使用电极支架 ?
使用电极支架进行测试是以前的测量方法带给我们的习惯。因为过去使用的电极都是测量电极和参比电极分开的,用二支电极进行测试,必然需要使用电极支架。现在一般都采用 pH复合电极,使用电极支架,一方面是习惯使然,使测量比较轻松,同时对玻璃 pH 复合电极来讲不容易打碎。pH 复合电极浸入溶液后需要进行搅动以加速响应,尤其以塑壳 pH 电极来讲,需要排除电极球泡处保护罩空腔内的气泡,否则会响应缓慢甚至测试不准确。因此,使用电极支架进行测试时,可将盛溶液的烧杯轻轻摇动。
13.如何根据不同的应用领域选择不同的 pH 电极杆 ?
选择合适的电极在分析过程中起到重要的作用,使用一个合适的电极有助于得到最佳测量结果。pH 电极电极杆主要有玻璃电极杆和塑料电极杆两种;玻璃电极杆电极主要适用于样品温度相对较高,或者样品具有一定粘稠度的领域,而塑料电极电极杆耐温性较玻璃电极差。但是在野外测量中,由于玻璃电极杆容易破损,一般建议选择塑料电极杆的电极。
14.pH 电极怎样储存 ?
电极存储液最好与填充液保持一致,例如一支填充液为3mol/L KCl的电极应该存放3mol/L KCl溶液中;若填充液为3mol/L KCl饱和AgCl的电极,则应存放在3mol/L KCl饱和AgCl溶液中。电极不可长时间干放或浸泡在蒸馏水中,否则会缩短电极寿命。
15.电极玻璃膜干涸应该怎么处理 ?
短时间干涸的玻璃膜可以通过将其浸泡在0.1mol/L稀盐酸中数小时使其重新恢复功能。
长期干涸的玻璃膜使用该方法也可能无法恢复。
16.怎样添加电解液 ?
对于填充电解液,参比电解液应经常更换(如每两周更换一次), 这是由于电解液外流和受污所致。电极中电解液高度应高于样品溶液高度,并低于填液孔1cm。 如果电解液凝结而不能流出,将电极浸泡在热电解液(约40℃~60℃)中几分钟即可。
17.测量样品可否与电解液发生反应 ?
电解液和样品间不能有化学反应产生,否则液络部会阻塞使电极不能继续工作。
18.怎样清洁电极 ?
勿用纸巾用力摩擦玻璃膜。只需轻轻吸干水份!您可以用蘸有丙酮或肥皂水的脱脂棉去除玻璃膜表面油污。
19.电极需多久校准一次 ?
电极的校准频率取决于电极的使用频率、样品性质以及测量精度等具体情况。建议每天校准一次;最长不要超过每周一次校准。新更换的电极以及长时间不使用的电极,在使用前必须先校准一次。
20.怎样活化电极 ?
如果电极性能下降,可以通过将电极玻璃膜浸入电极再生液使之再生。随后用去离子水仔细清洗!
如果电极玻璃膜损坏,则不能活化再生。
21.电极上附着盐类沉积物怎么处理 ?
用蒸馏水清洗附着于表面的盐类沉积物。
22.pH 电极寿命有多长 ?
pH电极的寿命与测量样品的性质、样品温度及使用的频率、电极保养情况有关。在正常使用、正确保养的情况下,pH电极寿命为1年左右。
23.怎样选择合适的 pH 缓冲液 ?
校准一个pH电极通常需要两种不同pH值的缓冲液,首先了解一下样品的pH值大致是多少,然后选择合适的缓冲液进行校准:一种比样品的pH值低的缓冲液,一种比样品pH值高的缓冲液。
标准类别 | 参比温度 | 缓冲液组 |
中国/JJG 119 | 25℃ | 1.680 4.003 6.864 9.182 12.460 |
MT(美国) | 25℃ | 1.68 4.01 7.00 10.01 |
MT(欧洲) | 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.怎样使用清洗液清洁电极液络部 ?
(1)电极清洗液胃蛋白酶/HCl
当电极被用于测含有蛋白质的介质后,应该使用胃蛋白酶/HCl清洗液进行清洗,这是由于蛋白质能淤积在玻璃敏感膜和隔膜上,从而导致电极斜率的变化和/或隔膜电势的变化。
(2)隔膜清洗液硫脲/HCl
当Ag/AgCl参比电极用于测量含硫化物的样品后,应用隔膜清洗液硫脲/HCl清洗电极,这是由于Ag 2 S沉淀会在隔膜上形成黑色斑点,从而影响测量结果的准确性。
25.3mol/L KCl/AgCl 溶液与 3mol/L KCl 溶液有什么区别 ?
3mol/L KCl/AgCl是用 AgCl 饱和的 KCl 溶液。由于 pH 电极的参比电极由Ag/AgCl 构成,在溶液中存在着如下动态平衡:AgCl →Ag+ +Cl - ,增加溶液中的 Cl - 和 Ag + ,可以使平衡向左移动,防止 AgCl 溶解,从而起到保护参比电极的作用。
26.怎样根据测试溶液选择合适的电极填充液 ?
(1) 含有有机溶剂的样品
建议选用 1MLiCl 乙醇作为填充液
(2) 溶于水的无机样品
建议选用 3mol/L KCl(订货号:51350072)或 Friscdyt-B 填充液
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