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關于PH（玻璃）電極使用時常出現的問題
點擊次數：8604 發布時間：2009-10-11
1、測定溶液pH值時為什么要先用標準pH緩沖溶液進行定位？ 使用新的玻璃電極前為什么要將它浸泡24小時以上？
玻璃電極之所以具有氫電極功能，主要是其玻璃球泡是由堿金屬的硅酸鹽熔制而成的特殊的玻璃薄膜，這種薄膜玻璃經充分浸泡后，其硅酸鹽水解形成活化的水化層就能產生電極電位，具有了氫電極功能；若是干燥電極，因不能形成活化的水化層也就不具有氫電極功能。薄膜玻璃的吸水量與浸潤程度直接關系到pH測量結果。凡充分浸泡即浸潤程度好的電極，因電化轉換系數高，電極內阻及不對稱電位迅速變小，因此在其形成的活化水化層中電極反應易達到平衡，電計示值不會漂移，便于讀數，測量結果準確；反之結果必然誤差很大甚至使測量無法進行。以電極內阻變化為例，同一支電極干燥時內阻為92×107Ω，在蒸餾水中充分浸泡后內阻就降為24×107Ω了，可見玻璃電極的充分浸泡對pH測量是至關重要的。浸泡時間與玻璃組成、薄膜厚度有關，一般新制電極及玻璃電導率低、薄膜較厚的電極浸泡時間以24小時為宜；反之浸泡時間可短些。zui近生產的玻璃電極包括E－201－C型、65－1A型復合電極，因玻璃質量與制作工藝的提高，其說明書上都注明初用或久置不用的電極，使用時只需在3Mol的KCL溶液或去離子水中浸泡2～10小時即可。
2、PH電極生霉了怎么辦？
玻璃電極可用5％HF溶液浸10～20分鐘，立即用水沖洗干凈，然后浸入0.1N HCl溶液一晝夜后繼續使用，銻電極用沙紙把電極頭打磨幾下就好了。高分子膜電極那你就要換新的了。
3、測量溫度對電極有什么影響？
（1）溫度對玻璃電極電化轉換系數有影響，其變化為0.1983mV/℃。在不同溫度下測同一溶液的pH值數據是不相同的，因此pH計上都設置了溫度補償器用以抵消溫度變化引起的誤差。在pH測量中使用者必須把溫度補償器線標放在被測液溫上，選擇該溫度下標準緩沖溶液對應的pH值作定位的示值，然后再測被測液的pH值。
（2）溫度對玻璃電極的“堿誤”有關，溫度越高，“堿誤”越大；另外甘汞電極只能在（0～70）°C范圍內使用，溫度超過70°C，甘汞易于分解而使電極不穩定，給測量帶來困難與誤差，一般pH計溫度補償器設置的zui高溫度為60°C就是這個道理。
（3）溫度對玻璃電極的內阻及不對稱電位的變化有很大影響。電極在較高溫度溶液中浸泡或測量，由于其內阻及不對稱電位迅速變小，電計示值就能很快穩定且較準確；反之電計示值就會不斷漂移，穩定很慢，誤差也大。再以內阻為例：同一支電極23°C時測量，內阻為25×108Ω，而13°C與3°C時測量，內阻就增高至96×108Ω與54×109Ω了，這就是低溫天氣進行pH測量，電極反應遲鈍，示值不斷漂移，需長時間才能穩定讀數的原因。
（4）測量過程中溫度變化或標準緩沖溶液與被測液溫不一致時也將產生誤差或示值不穩。這是因為內阻越高的玻璃電極要求溫差變化越??；而且甘汞電有溫度滯后性，對溫度的變化也要求盡量減小才能使電極電勢穩定。因此在pH測量過程中必須使標準緩沖溶液與被測液液溫盡量接近并保持恒定。防止溫度的急劇變化是保證測量結果準確度的必要條件之一。
4、被測溶液對電極有什么影響？
被測溶液的化學性質、物理狀態在pH測量中對電極的影響不可忽視，有些甚至危及電極的使用壽命，因此必須高度重視。
（1）在測量高堿溶液時，若被測液pH值大于10，其堿金屬離子（如Na＋）濃度很大可與玻璃電極薄膜上的H＋發生離子交換而使溶液中H＋濃度增加，測出的pH值小于實際值，產生了“堿誤”。此時應選用鋰玻璃電極并在較低液溫下測量可減少“堿誤”引起的誤差；在測量高酸溶液時，如被測液pH值小于1，由于玻璃敏感膜的溶解而產生“酸誤”，誤差值大小與酸的濃度及電極浸入時間有關，濃度愈高，浸入時間愈長、誤差就愈大。因此凡在高堿、高酸溶液中測試，先將電極在類似pH溶液中浸泡一下再進行測量，可提高響應速度，減少浸入時間以提高測量準確度。
（2）在對玻璃電極有損害的溶液中測量pH值時，除對高堿、高酸溶液中必須操作迅速，用后必須用合適清洗劑及時清洗外，其它如氫氟酸、氟化物、濃乙醇、重鉻酸鉀濃硫酸洗液等千萬不可使用玻璃電極測量，因為這些溶液不僅會腐蝕破壞玻璃敏感膜，而且還會使薄膜玻璃脫水而失效，嚴重損壞電極。
（3）測量粘度較大的有機溶液如蛋白質、鞣料、染料時，因這些粘性物質會在玻璃電極薄膜上產生沉積，影響H＋交換而降低測量靈敏度，也會堵塞甘汞電極鹽橋口，使飽和KCL溶液泄漏速度變慢，增大了甘汞電極內阻及液接界電極電勢而出現反應遲緩、電計示值不穩的現象。因此電極用后必須根據污染物性質進行復新。
（4）在對非水溶液的pH測量時，由于玻璃電極薄膜內外溶液的性質不同，玻璃電極薄膜兩側的固有電位顯然不同，非水溶液中氫離子活度及pH值與水溶液中的H＋活度及pH值具有了不同的意義，因此用現在的pH測量裝置對非水溶液進行pH測量尚有困難。但是對非真溶液如乳濁液、懸濁液、膠體溶液的pH測量時，只要這些溶液中含水量足夠大，且水不分離時，仍可對這些溶液進行pH測量。只是由于這些溶液中玻璃電極靈敏度下降，甘汞電極液接界電極電位變大而使電極反應遲緩，平衡時間相對延長，但測量結果終能顯示并保持了一定的測量準確度。筆者曾在墨水生產廠觀察過對墨水的pH值測量，pH計的數量經過較長時間的漂移后，zui終穩定在一個數據上，這個測量值對表征墨水的pH實際值就很有一定的參考價值。
pH測量是由一次儀表電極和二次儀表酸度計組成。通常一次儀表是以玻璃電極為指示電極，以甘汞電極為參比電極組成的原電池，它們是pH測量中直接放入被測溶液中的敏感元件，它們性能的好壞直接關系到測量結果的準確性。其中玻璃電極的轉換系數、內阻、不對稱電位、響應速度、甘汞電極的電極電勢、內阻、玻璃電極球泡的浸潤程度、測量溫度的影響以及被測溶液的物理化學性質等因素都會影響pH測量結果。