pH计使用与维护

1、pHpH计的使用与维护计的使用与维护授课人：余秀娟授课人：余秀娟授课对象：酒醅污水分析检测人员授课对象：酒醅污水分析检测人员 为什么开为什么开展这门课程展这门课程如何开展如何开展这门课程这门课程应用广泛应用广泛pH计的使用计的使用与维护与维护 窖泥分析窖泥分析污水分析污水分析原辅料分析原辅料分析水、硅藻土水、硅藻土pHpH值测定值测定污水污水pHpH值的测定值的测定窖泥的窖泥的pHpH值的测定值的测定pHpH计应用计应用 为什么要开展这门课程为什么要开展这门课程我公司我公司pHpH计的应用情况计的应用情况污水分析污水分析污水污水pHpH值的测定值的测定污水分析污水分析污水污水pHpH值的测定值

2、的测定 为什么要开展这门课程为什么要开展这门课程我公司我公司pHpH计的应用情况计的应用情况 为什么要开展这门课程为什么要开展这门课程我公司我公司pHpH计的应用情况计的应用情况设备编号设备编号名称名称 型号型号 厂家厂家投运时间投运时间 仪器级别仪器级别放置位置放置位置740340001ApH计计Delta320梅特勒梅特勒/0.01级级产业园科技楼产业园科技楼B区一楼检测中心原辅料室区一楼检测中心原辅料室740340002BpH计计FE20梅特勒梅特勒/0.01级级张集检测中心污水化验室张集检测中心污水化验室740340003BpH计计FE20梅特勒梅特勒2013.120.01级级本部检测

3、中心酒醅化验室本部检测中心酒醅化验室740340004BpH计计FE20梅特勒梅特勒/0.01级级本部检测中心酒醅化验室本部检测中心酒醅化验室740340006BpH计计FE20梅特勒梅特勒2013.110.01级级产业园科技楼产业园科技楼A区三楼技术中心大曲窖泥研究室区三楼技术中心大曲窖泥研究室740340005BpH计计PHS-3C上海仪电上海仪电科学仪器科学仪器2012.70.01级级产业园科技楼产业园科技楼A区三楼技术中心大曲窖泥研究室区三楼技术中心大曲窖泥研究室740340007BpH计计（多（多参数测定仪）参数测定仪）S220-K梅特勒梅特勒2013.110.001级级产业园科技楼

4、产业园科技楼A区三楼技术中心常规微生物研究室区三楼技术中心常规微生物研究室 为什么要开展这门课程为什么要开展这门课程我公司我公司pHpH计的应用情况计的应用情况 pH计计pH电极电极pH标标准准缓缓冲溶液冲溶液 如何开展这门课程如何开展这门课程几个问题几个问题以上问题你都弄懂了吗？你以上问题你都弄懂了吗？你还能想到哪些问题？还能想到哪些问题？pHpH计工作原理？类型？计工作原理？类型？如何选择如何选择pHpH计？计？如何正确操作如何正确操作pHpH计？计？电极类型？电极类型？电极的选择、使用与维护？电极的选择、使用与维护？缓冲液类型？如何配制？缓冲液类型？如何配制？校准时如何选择标准缓冲组？缓

5、冲液校准时如何选择标准缓冲组？缓冲液如何保存？保质期多久？如何保存？保质期多久？ 理理论论培培训训Diagram 2Diagram3原理原理+ +应用应用 动画指导动画指导+ +标准化操作视频标准化操作视频理论理论+ +实操实操 Diagram 2Diagram 3效果考核效果考核操作演示操作演示 如何开展这门课程如何开展这门课程基本流程基本流程系统了解系统了解pH计在我计在我公司的应用公司的应用掌握掌握pH计的工作原理、计的工作原理、正确选用与标准化操作正确选用与标准化操作教学目标教学目标掌握掌握pH电极的使用电极的使用与维护方法与维护方法掌握掌握pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的使用与保存方

6、法使用与保存方法系统了解系统了解pH计在我计在我公司的应用公司的应用掌握掌握pH计的工作原理、计的工作原理、正确选用与标准化操作正确选用与标准化操作系统了解系统了解pH计在我计在我公司的应用公司的应用掌握掌握pH计的工作原理、计的工作原理、正确选用与标准化操作正确选用与标准化操作掌握掌握pH电极的使用电极的使用与维护方法与维护方法掌握掌握pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的使用与保存方法使用与保存方法掌握掌握pH电极的使用电极的使用与维护方法与维护方法掌握掌握pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的使用与保存方法使用与保存方法系统了解系统了解pH计在我计在我公司的应用公司的应用掌握掌握pH电极的使用电极的

7、使用与维护方法与维护方法掌握掌握pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的使用与保存方法使用与保存方法系统了解系统了解pH计在我计在我公司的应用公司的应用掌握掌握pH电极的使用电极的使用与维护方法与维护方法掌握掌握pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的使用与保存方法使用与保存方法掌握掌握pH计的工作原理、计的工作原理、正确选用与标准化操作正确选用与标准化操作系统了解系统了解pH计在我计在我公司的应用公司的应用掌握掌握pH电极的使用电极的使用与维护方法与维护方法掌握掌握pH标准缓冲溶液的标准缓冲溶液的使用与保存方法使用与保存方法 12345pHpH计原理理论计原理理论pHpH计正确选择计正确选择pHpH电极的使

8、用与维护电极的使用与维护pHpH计标准操作演示（计标准操作演示（8min8min）pHpH标准缓冲溶液的使用与保存标准缓冲溶液的使用与保存授课内容授课内容：1第一部分：第一部分：pH计原理理论计原理理论目的ppHpH的概念：的概念： pHpH值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。 一、一、pHpH理论知识理论知识相关概念相关概念p pHpH与酸碱度的区别与联系与酸碱度的区别与联系pHpH的定义式为：的定义式为：pH=lgH+pH=

9、lgH+（一定温度下）（一定温度下）其中其中H+H+（此为简写，实际上应是（此为简写，实际上应是H3O+H3O+，水合氢离子活度）指的是溶液中氢离子的水合氢离子活度）指的是溶液中氢离子的活度，单位为活度，单位为molL-1molL-1。p pHpH的表示方法：的表示方法：pHpH 值表示酸碱值表示酸碱的强度，也就的强度，也就是酸碱性强弱是酸碱性强弱,表征的是离子表征的是离子活度。活度。酸酸碱碱度度酸碱度指水中酸碱度指水中能与强碱或强能与强碱或强酸发生中和作酸发生中和作用的物质的总用的物质的总量。量。表征溶液表征溶液酸碱的强弱程酸碱的强弱程度。度。25时，当时，当pH7时，溶液呈碱性，当时，溶液

10、呈碱性，当pH=7时，溶时，溶液呈中性。液呈中性。pH值愈小，溶液的酸性愈强；值愈小，溶液的酸性愈强；pH愈大，溶液的碱性也就愈强。愈大，溶液的碱性也就愈强。p pHpH计计： 二、二、pHpH计工作原理及分类计工作原理及分类原理原理pH计，又称作计，又称作pH酸度计或者酸度计，是用来测定溶液酸度计或者酸度计，是用来测定溶液pH的一种仪器，的一种仪器，利用溶液的电化学性质测量氢离子浓度，以确定溶液酸碱度的传感器。利用溶液的电化学性质测量氢离子浓度，以确定溶液酸碱度的传感器。p pHpH计工作原理计工作原理： pH值通常用电位法测量，用一个恒定电位的参值通常用电位法测量，用一个恒定电位的参比电极

11、和指示电极组成一个原电池，而这个原电池的比电极和指示电极组成一个原电池，而这个原电池的电位就是电位就是指示电指示电极和参比电极电位的代数和。极和参比电极电位的代数和。pH计计的参比电极电位稳定，那么在温度保持稳定的情况下，的参比电极电位稳定，那么在温度保持稳定的情况下，溶液和电极所组成的原电池的电位变化，只与玻璃电溶液和电极所组成的原电池的电位变化，只与玻璃电极的电位有关，而玻璃电极的电位取决于待测溶液的极的电位有关，而玻璃电极的电位取决于待测溶液的pH值，因此值，因此通过对电位的变化测量，就可以得出溶通过对电位的变化测量，就可以得出溶液的液的pH值。值。 E=E指示电极指示电极+E参比电极参

12、比电极 二、二、pHpH计工作原理及分类计工作原理及分类原理解析原理解析p pHpH计工作原理简析计工作原理简析1 1： 原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能转成为电能。此电池的电压被称为电动势原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能转成为电能。此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（）。此电动势（EMF）由二个半电池构成，其中一个半电池称作指示电极，它的）由二个半电池构成，其中一个半电池称作指示电极，它的电位与特定的离子活度有关，如电位与特定的离子活度有关，如H+；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极，；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极，它一般与测量溶液相通，并且与

13、测量仪表相连。此二种电极之间的电压遵循能斯特它一般与测量溶液相通，并且与测量仪表相连。此二种电极之间的电压遵循能斯特（NERNST）公式：）公式：式中：式中：E电位电位E0电极的标准电压（不固定的常数）电极的标准电压（不固定的常数）R气体常数（气体常数（8.31439焦耳焦耳/摩尔和摩尔和）T开氏绝对温度（例：开氏绝对温度（例：20相当于（相当于（273.15+20）293.15开尔文）开尔文）F法拉弟常数（法拉弟常数（96493库化库化/当量）当量）n被测离子的化合价（银被测离子的化合价（银=1，氢，氢=1）ln（aMe）离子活度离子活度aMe的对数的对数 操作简便，但受色操作简便，但受色度

14、、浊度、胶体物度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰及盐度的干扰2。此法简单直观，此法简单直观，但不够准确。但不够准确。所以一般所以一般物质的物质的pH测定均用电位法。测定均用电位法。测定测定pH的仪器称为的仪器称为pH计或酸度计。计或酸度计。化学分析法化学分析法 （比色法（比色法1）试纸法试纸法电位法电位法3 一、一、pHpH值理论知识值理论知识pHpH值测定方法值测定方法p pHpH值的测定方法值的测定方法： 参比电极参比电极1维持一个恒定的电维持一个恒定的电位，作为测量各种位，作为测量各种偏离电位的对照。偏离电位的对照。银银-氧化银电极是目氧化银电极是目前前pH

15、中最常用的参中最常用的参比电极。比电极。.2建立一个对所测量溶液建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化的氢离子活度发生变化作出反应的电位差。把作出反应的电位差。把对对pH敏感的电极和参敏感的电极和参比电极放在同一溶液中，比电极放在同一溶液中，就组成一个原电池，该就组成一个原电池，该电池的电位是玻璃电极电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和参比电极电位的代数和。和。 指示电极指示电极3将原电池的电位放大若将原电池的电位放大若干倍，放大了的信号通干倍，放大了的信号通过电表显示出，电表指过电表显示出，电表指针偏转的程度表示其推针偏转的程度表示其推动的信号的强度，为了动的信号的强度，为了使用上的

16、需要，使用上的需要，pH电流电流表的表盘刻有相应的表的表盘刻有相应的pH数值；而数字式数值；而数字式pH计则计则直接以数字显出直接以数字显出pH值。值。 电流计电流计 三、三、pHpH计的构成计的构成pH计主要由参比电极、指示电极、电流计三部分组成计主要由参比电极、指示电极、电流计三部分组成 三、三、pHpH计的构成计的构成基本组成基本组成 应用场合应用场合仪器精度仪器精度数值指示数值指示原件类型原件类型笔试笔试pH计计便捷式便捷式pH计计实验室台式实验室台式pH计计工业工业pH计等。计等。分为分为0.2级级0.1级级0.02级级0.01级级0.001级级数字越小，数字越小，精度越高。精度越高

17、。指针式指针式数显式数显式晶体管式晶体管式集成电路式集成电路式单片机微电脑式单片机微电脑式 四、四、pHpH计的分类计的分类 四、四、pHpH计的分类计的分类各种各种类型类型pH计举计举例例第二部分：第二部分：pH计的正确选择计的正确选择 pH计的计的正确选择正确选择pH计的计的选择选择pH计计精度级别精度级别二、二、pHpH计的正确选择计的正确选择 按精度级别分类按精度级别分类概念概念比较比较级别？级别？准确度？准确度？二者的区二者的区别？别？分为分为0.2级级0.1级级0.02级级0.01级级0.001级级二、二、pHpH计的正确选择计的正确选择pHpH计精度级别计精度级别 pHpH计的级

18、别是按其电流计的分度值（分辨率或最小显示值）计的级别是按其电流计的分度值（分辨率或最小显示值）表示的。表示的。例如：分度为例如：分度为0.1pH0.1pH的仪器称为的仪器称为0.10.1级级pHpH计；分度值为计；分度值为0.001pH0.001pH的仪器称为的仪器称为0.0010.001级级pHpH计等等。计等等。pHpH计的准确度是电流计与电极配套测试标准溶液的综合计的准确度是电流计与电极配套测试标准溶液的综合误差误差，它不仅与电流计有关，而且与玻璃电极、参比电极或复合电极它不仅与电流计有关，而且与玻璃电极、参比电极或复合电极更有关。更有关。pH计计的的级别级别pH计计的准确度的准确度二、

19、二、pHpH计的正确选择计的正确选择pHpH计精度级别计精度级别电极的分辨率再高，仪器测试的准确度都难以优电极的分辨率再高，仪器测试的准确度都难以优于于0.01pH0.01pH，为什么？，为什么？二、二、pHpH计的正确选择计的正确选择pHpH计精度级别计精度级别从实际使用需求出发，目前电流计的分度值为从实际使用需求出发，目前电流计的分度值为0.1-0.1-0.001pH0.001pH。如果有必要的话，依当前的科技水平，完。如果有必要的话，依当前的科技水平，完全可以制造出更精密的电流计。但由于结构与制造全可以制造出更精密的电流计。但由于结构与制造等方面的原因，目前常用电极的性能还不能达到完等方

20、面的原因，目前常用电极的性能还不能达到完全理想的程度。全理想的程度。玻璃电极的重复性误差和参比电极玻璃电极的重复性误差和参比电极的溶液液接电势稳定性都不优于的溶液液接电势稳定性都不优于0.01pH0.01pH。因此电极因此电极的分辨率再高，仪器测试的准确度都难以优于的分辨率再高，仪器测试的准确度都难以优于0.01pH0.01pH，但是，但是选择高分辨率的选择高分辨率的pHpH计可以最大限度的计可以最大限度的克服或消除电流计对测试误差的影响。克服或消除电流计对测试误差的影响。第二部分：第二部分：pH电极的使用与维护电极的使用与维护第一节：第一节：pH电极结构电极结构 一、了解一、了解pHpH电极

21、的必要性电极的必要性电极是电极是pHpH计中唯一与样品直接接触的部件，其选用、计中唯一与样品直接接触的部件，其选用、储存与维护对于测量的精密度和准确度有着最大的影储存与维护对于测量的精密度和准确度有着最大的影响，响，pHpH电极是氢离子选择性电极，电极是氢离子选择性电极，pHpH电极是实现电极是实现pHpH正正确的校准与测量的关键。确的校准与测量的关键。所以我们有必要深入了解所以我们有必要深入了解pHpH电极的使用与维护知识。电极的使用与维护知识。 用来指示溶液中待用来指示溶液中待测离子活度的电极，测离子活度的电极，其电极电势与溶液其电极电势与溶液中离子活度之间有中离子活度之间有一定关系。一定

22、关系。对溶液中氢离子活对溶液中氢离子活度无响应，具有已度无响应，具有已知和恒定的电极电知和恒定的电极电位的电极。位的电极。pH复合电极就是指把复合电极就是指把pH玻璃电极和参比电玻璃电极和参比电极组合在一起的电极极组合在一起的电极。根据外壳材料的不。根据外壳材料的不同分塑壳和玻璃两种同分塑壳和玻璃两种pH电极电极复合电极复合电极参比电极参比电极指示电极指示电极 二、电极结构二、电极结构电极分类电极分类 指示电极指示电极金属电极金属电极离子选择性电极离子选择性电极 二、电极结构二、电极结构指示电极指示电极 汞电极（第三类电极）汞电极（第三类电极） 金属金属金属难溶盐电极（第二类电极）金属难溶盐电

23、极（第二类电极）金属电极（第一类电极）金属电极（第一类电极） 惰性金属电极（零类电极）惰性金属电极（零类电极）非晶膜电极非晶膜电极玻璃电极玻璃电极多晶膜电极多晶膜电极卤化银电极卤化银电极单晶膜电极单晶膜电极氟电极氟电极 金属电极是指某种金属插入该金属离子的溶液中构成的电极，这种电金属电极是指某种金属插入该金属离子的溶液中构成的电极，这种电极只包括一个界面。金属与该金属离子在该界面上发生可逆的电子转移，极只包括一个界面。金属与该金属离子在该界面上发生可逆的电子转移，此类电极仅与金属离子的活度有关。最常见的金属电极是此类电极仅与金属离子的活度有关。最常见的金属电极是银电极银电极1（AgAgCl电极

24、）。电极）。该电极由金属表面带有该金属难溶盐的涂层的金属，浸在与其难溶盐有该电极由金属表面带有该金属难溶盐的涂层的金属，浸在与其难溶盐有相同阴离子的溶液中组成。其特点是有两个相界面，其电极电位随溶液相同阴离子的溶液中组成。其特点是有两个相界面，其电极电位随溶液中难溶盐的阴离子活度变化而变化。常见的有甘汞电极和银氯化银电极。中难溶盐的阴离子活度变化而变化。常见的有甘汞电极和银氯化银电极。 二、电极结构二、电极结构指示电极指示电极金属电极金属电极金属电极（第一类电极）金属电极（第一类电极） 金属金属金属难溶盐电极（第二类电极）金属难溶盐电极（第二类电极） 该电极有金属汞（或汞齐丝）浸入含有少量该电

25、极有金属汞（或汞齐丝）浸入含有少量Hg2+-EDTA配合物及被测金配合物及被测金属离子的溶液中所组成。根据溶液中同时存在的属离子的溶液中所组成。根据溶液中同时存在的Hg2+和和Mn+与与EDTA间间的两个配位平衡，可以导出关系式：的两个配位平衡，可以导出关系式：E(Hg22+/Hg )= E (Hg22+/Hg )- 0.059lgaMn+由惰性材料如铂、金或石墨炭作成片或棒状，浸入含有均相和可逆的同元由惰性材料如铂、金或石墨炭作成片或棒状，浸入含有均相和可逆的同元素的两种不同氧化态的离子溶液中组成，称为零类电极或氧化还原电极。素的两种不同氧化态的离子溶液中组成，称为零类电极或氧化还原电极。电

26、极不参与反应，但其晶格间的自由电子可与溶液进行交换。故惰性金属电极不参与反应，但其晶格间的自由电子可与溶液进行交换。故惰性金属电极可作为溶液中氧化态和还原态获得电子或释放电子的场所。电极可作为溶液中氧化态和还原态获得电子或释放电子的场所。 汞电极（第三类电极）汞电极（第三类电极） 惰性金属电极（零类电极）惰性金属电极（零类电极） 二、电极结构二、电极结构指示电极指示电极金属电极金属电极 金属电极、金属金属电极、金属-金属难溶盐电极、汞电极、惰性金属电极等，都属金属基金属难溶盐电极、汞电极、惰性金属电极等，都属金属基电极。电极电位主要来源于电极表面的氧化还原反应。由于这些电极受溶电极。电极电位主

27、要来源于电极表面的氧化还原反应。由于这些电极受溶液中氧化剂、还原剂等多种因素的影响，其液中氧化剂、还原剂等多种因素的影响，其选择性不高选择性不高 总总 结结 二、电极结构二、电极结构指示电极指示电极金属电极金属电极 是一种以电位法测定某些特定离子活是一种以电位法测定某些特定离子活度的指示电极度的指示电极基于内部溶液与外部溶液之间产生的基于内部溶液与外部溶液之间产生的电位差，即膜内外被测离子活度的不电位差，即膜内外被测离子活度的不同而产生电位差，称之为膜电位。同而产生电位差，称之为膜电位。电极的关键部件电极的关键部件敏感膜敏感膜对溶液中特定对溶液中特定离子有选择性响应。敏感膜并不给出离子有选择性

28、响应。敏感膜并不给出或得到电子，而是选择性地让某些离或得到电子，而是选择性地让某些离子渗透，同时包含离子交换过程。子渗透，同时包含离子交换过程。1 1、含义、含义3 3、原理、原理2 2、特点、特点 二、电极结构二、电极结构离子选择性电极离子选择性电极电电极极电电位位扩散电位扩散电位 二、电极结构二、电极结构离子选择性电极离子选择性电极电极电位电极电位道南电位道南电位两种不同离子或离子相同而活度不同的溶液，两种不同离子或离子相同而活度不同的溶液，其液液界面上由于离子的扩散速度不同，能其液液界面上由于离子的扩散速度不同，能形成液接电位，也可称形成液接电位，也可称扩散电位扩散电位。离子的扩。离子的

29、扩散属于自由扩散，没有强制性和选择性，正、散属于自由扩散，没有强制性和选择性，正、负离子均可进行。扩散电位存在于液液界面、负离子均可进行。扩散电位存在于液液界面、固体内部、电极的敏感膜中。固体内部、电极的敏感膜中。若有一种带负电荷载体的膜或选择性渗透膜。若有一种带负电荷载体的膜或选择性渗透膜。它能发生交换或只让被选择的离子通过，当膜它能发生交换或只让被选择的离子通过，当膜与溶液接触时，膜相中可活动的阳离子的活度与溶液接触时，膜相中可活动的阳离子的活度比溶液中高，或者只允许阳离子通过，而阻止比溶液中高，或者只允许阳离子通过，而阻止阴离子通过，最终结果造成溶液和膜两相界面阴离子通过，最终结果造成溶

30、液和膜两相界面上正、负电荷分布不均匀，形成双电层结构而上正、负电荷分布不均匀，形成双电层结构而产生电势差。这种电荷的迁移形式带有产生电势差。这种电荷的迁移形式带有选择性选择性或强制性，产生的电位是相间电位，称为道南或强制性，产生的电位是相间电位，称为道南电位。电位。 二、电极结构二、电极结构离子选择性电极离子选择性电极玻璃电极玻璃电极p玻璃电极的含义玻璃电极的含义玻璃电极是用对氢离子活度有电势响应的玻璃电极是用对氢离子活度有电势响应的玻璃薄膜制成的膜电极，是常用的氢离子玻璃薄膜制成的膜电极，是常用的氢离子指示电极。指示电极。玻璃电极是最常用的指示电极玻璃电极是最常用的指示电极。 二、电极结构二

31、、电极结构离子选择性电极离子选择性电极ISE由四个基本部分组成由四个基本部分组成1： 电极腔体电极腔体玻璃或高分子聚合物材料做成玻璃或高分子聚合物材料做成内参比电极内参比电极通常为通常为Ag/AgCl电极电极内参比溶液内参比溶液由氯化物及响应离子的强电解由氯化物及响应离子的强电解 质溶液组成（一般为质溶液组成（一般为0.1mol/L的盐酸溶液）的盐酸溶液）敏感膜敏感膜对离子具有高选择性的响应膜对离子具有高选择性的响应膜p玻璃电极的结构玻璃电极的结构 70%Li2ONa2O、 CaO SiO2 Al2O3玻璃电极依据玻璃电极依据玻璃球膜玻璃球膜材料的特定配方不材料的特定配方不同，可以做成对不同离

32、子响应的电极。同，可以做成对不同离子响应的电极。玻璃电极（玻璃电极（pH0-10）扩大测量范围扩大测量范围阳离子电极阳离子电极 二、电极结构二、电极结构离子选择性电极离子选择性电极玻璃电极玻璃电极 二、电极结构二、电极结构离子选择性电极离子选择性电极玻璃电极玻璃电极p玻璃电极的作用原理玻璃电极的作用原理1 1玻璃电极在水溶液中浸泡后，形成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边玻璃电极在水溶液中浸泡后，形成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。水化硅胶层的厚度大约为的水化硅胶层。水化硅胶层的厚度大约为0.110m。如图。如图其中：其中：a1 ,a2 外部试液、电极内参比溶液的外部试液、

33、电极内参比溶液的H+活度；活度； 二、电极结构二、电极结构离子选择性电极离子选择性电极玻璃电极玻璃电极p玻璃电极的作用原理玻璃电极的作用原理将浸泡后的玻璃电极插入待测溶液，水合层与溶液接触，由于水合硅胶层表面与溶将浸泡后的玻璃电极插入待测溶液，水合层与溶液接触，由于水合硅胶层表面与溶液中的液中的H+活度不同，形成活度不同，形成活度差活度差，H+由活度大的一方向活度小的一方迁移，达到平由活度大的一方向活度小的一方迁移，达到平衡时，衡时，H+溶液溶液H+凝胶层，改变了胶凝胶层，改变了胶液两相界面的电荷分布，产生了一定的相界电液两相界面的电荷分布，产生了一定的相界电位。位。 二、电极结构二、电极结构

34、离子选择性电极离子选择性电极玻璃电极玻璃电极p玻璃电极的钠差和酸差玻璃电极的钠差和酸差钠差钠差当测量当测量pH较高或较高或Na+浓度较大的溶液时，测得的浓度较大的溶液时，测得的pH值偏低，称为值偏低，称为钠差钠差或或碱差碱差。每一支。每一支pH玻璃电极都有一个测定玻璃电极都有一个测定pH高限，超出此高限时，高限，超出此高限时，钠差钠差就显就显现了。现了。产生产生钠差钠差的原因是由于在强碱性溶液中氢离子浓度很低，溶液中大量钠离子的存的原因是由于在强碱性溶液中氢离子浓度很低，溶液中大量钠离子的存在，使钠离子进入玻璃电极的硅酸晶格的倾向增加。在，使钠离子进入玻璃电极的硅酸晶格的倾向增加。 Na+参与

35、响应参与响应。 酸差酸差当测量当测量pH小于小于1的强酸、或盐度大、或某些非水溶液时，测得的的强酸、或盐度大、或某些非水溶液时，测得的pH值偏值偏高，称为高，称为酸差酸差。产生产生“酸差酸差”的原因是：当测定酸度大的溶液时，玻璃膜表面可能吸附的原因是：当测定酸度大的溶液时，玻璃膜表面可能吸附H+，当测定，当测定盐度大或非水溶液时，溶液中盐度大或非水溶液时，溶液中 氢离子活度小。氢离子活度小。 氢电极氢电极甘汞电极甘汞电极最常用的参比电极最常用的参比电极银银|氯化银电极氯化银电极汞汞|氧化汞电极氧化汞电极汞汞|硫酸亚汞电极硫酸亚汞电极参比电极参比电极 二、电极结构二、电极结构参比电极参比电极p参

36、比电极的种类参比电极的种类 二、电极结构二、电极结构参比电极参比电极甘汞电极甘汞电极p甘汞电极甘汞电极1 1 甘汞电极由汞、甘汞和含甘汞电极由汞、甘汞和含Cl-的溶液等组成，常用的溶液等组成，常用Hg|Hg2Cl2|Cl-表示。表示。 电极内，汞上有一层汞和甘汞的均电极内，汞上有一层汞和甘汞的均匀糊状混合物。用铂丝与汞相接触作为导线。电解液一般匀糊状混合物。用铂丝与汞相接触作为导线。电解液一般采用氯化钾溶液。用饱和氯化钾溶液的甘汞电极称为饱和采用氯化钾溶液。用饱和氯化钾溶液的甘汞电极称为饱和甘汞电极，甘汞电极，这是最常用的参比电极。这是最常用的参比电极。甘汞电极的电极电势与氯化钾浓度和所处温度

37、有关。它甘汞电极的电极电势与氯化钾浓度和所处温度有关。它在较高温度时性能较差。在较高温度时性能较差。 二、电极结构二、电极结构复合电极复合电极p复合电极的结构复合电极的结构复合电极复合电极1、电极球泡、电极球泡12、玻璃支持杆、玻璃支持杆23、内参比电极、内参比电极35、外参比电极、外参比电极54、电极外壳、电极外壳46、密封胶、密封胶6；7、液接界、液接界7；8、加液孔、加液孔8；9、密封塑料、密封塑料9；10、电极导线、电极导线10等等 高高浓浓度度氯氯化化钾钾为了减少液接界的电势差或使其保持稳定及重现，就必须采用高浓度的KCI溶液(3.3mol/L)作为电极的外参比盐桥溶液，它有足够高的

38、离子强度，比被测介质的可能的最大的离子强度还要大510倍，因此，在液接界界面上，总是K+和Cl-向外扩散，而由于K+和Cl-的扩散速度接近相等，正负电荷分布基本均匀，因此形成较小的液接界电势液接界液接界 二、电极结构二、电极结构复合电极复合电极p复合电极结构复合电极结构液接界液接界参比电极（复合电极）通过盐桥溶液与被测溶液相连通，这样在被测溶液和参比盐桥溶液之间就形成液接界。液接界两边溶液中的离子不断跨越界面向对面进行扩散，由于各个离子扩散速度不同，而使液接界两边带有符号相反的电荷，产生电位差，即称为液接界电位，也称扩散电位，它会影响电极的测量精度。 液接界液接界 二、电极结构二、电极结构复合

39、电极复合电极p复合电极结构复合电极结构液接界液接界p液接界的结构：液接界的结构： 常用结构有陶瓷砂芯、纤维丝、多孔材料(玻璃或塑料)及玻璃磨口等，玻璃磨口材料是最理想的液接界，它可以做成接触面积及渗出速度均较大在，适用于高粘度、浑浊液体及低离子强度液体的测定。普及：双液接界电极？普及：双液接界电极？液接界材料的结构要求是能够渗透，但又不能渗透太快，同时又要耐腐蚀双液接参比电极的结构，有二个液接界和二个参比溶液腔体。外腔体中一般是KNO3溶液，内腔体中是KCl溶液，它有二个显著的优点：第一，减少污染，被测溶液只能污染外腔体中的溶液，对内腔体中的KCI溶液影响很小;第二，减少液接界堵塞和离子间的化

40、学反应。 可充式可充式复复合合电极电极可充式可充式pH复合电极的电极复合电极的电极外壳上有加液孔，当电极外壳上有加液孔，当电极的外参比溶液流失后，可的外参比溶液流失后，可将加液孔打开，重新补充将加液孔打开，重新补充KCl溶液溶液非可充式非可充式复复合合电极电极 二、电极结构二、电极结构复合电极复合电极p可充式复合电极与非可充式复合电极可充式复合电极与非可充式复合电极非可充式非可充式pH复合电极的复合电极的外壳上没有加液孔，外壳上没有加液孔，内装凝胶状内装凝胶状KCl，不易，不易流失也无需加液。流失也无需加液。 可充式可充式复复合合电极电极可充式可充式pH复合电极的特点是参比溶复合电极的特点是参

41、比溶液有较高的渗透速率，液接界电位液有较高的渗透速率，液接界电位稳定重现，测量精度较高。而且当稳定重现，测量精度较高。而且当参比电极减少或受污染后可以补充参比电极减少或受污染后可以补充或更换或更换KCl溶液，但缺点是使用较麻溶液，但缺点是使用较麻烦。可充式烦。可充式pH复合电极使用时应将复合电极使用时应将加液孔打开，以增加液体压力，加速加液孔打开，以增加液体压力，加速电极响应，当参比液液面低于加液电极响应，当参比液液面低于加液孔孔2cm时，应及时补充新的参比液。时，应及时补充新的参比液。非可充式非可充式复复合合电极电极 二、电极结构二、电极结构复合电极复合电极p可充式复合电极与非可充式复合电极

42、可充式复合电极与非可充式复合电极非可充式非可充式pH复合电极的特点是维复合电极的特点是维护简单使用方便。但作为实验室护简单使用方便。但作为实验室pH电极使用时，在长期和连续的电极使用时，在长期和连续的使用条件下，液接界处的使用条件下，液接界处的KCl浓度浓度会减少，影响测试精度。因此非会减少，影响测试精度。因此非可充式可充式pH复合电极不用时，应浸复合电极不用时，应浸在电极浸泡液中，这样下次测试在电极浸泡液中，这样下次测试时电极性能会很好。时电极性能会很好。第二节：第二节：pH电极的使用与维护电极的使用与维护1、电极活化、电极活化2、电极检查、电极检查3、电极使用、电极使用 1、一般维护保养、

43、一般维护保养2、特殊维护保养、特殊维护保养3、电极复活、电极复活 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用与维护保养玻璃电极的使用与维护保养 活化目的活化目的电极球泡结构电极球泡结构 pH电极电极球泡是一种特殊的球泡是一种特殊的玻璃膜玻璃膜，在玻璃膜表面有一层，在玻璃膜表面有一层很薄的水合凝胶层，它只有在很薄的水合凝胶层，它只有在充分浸泡后才能在膜表面形成充分浸泡后才能在膜表面形成稳定的稳定的H+层，才能与溶液中层，才能与溶液中 的的H+具有稳定的良好响应。具有稳定的良好响应。电电极极活活化化目目 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的

44、使用玻璃电极的使用电极活化电极活化的的 pH pH电极测量灵敏与否与电极测量灵敏与否与玻璃膜玻璃膜的厚度及敏感度有关。的厚度及敏感度有关。电极第一次使用或长期不使电极第一次使用或长期不使用，如果没有保养，玻璃膜用，如果没有保养，玻璃膜就会老化而就会老化而灵敏度下降灵敏度下降，反反应迟钝，影响测量精准度，应迟钝，影响测量精准度， 所以使用前要活化。所以使用前要活化。的的 玻璃电极一般放在玻璃电极一般放在蒸馏蒸馏水中或水中或0.1mol/L的的HCl溶溶液中浸泡液中浸泡24h；若浸泡不；若浸泡不充分，则测量时响应值会充分，则测量时响应值会不稳定、不稳定、 漂移。漂移。1电电极极活活化化方方 三、三

45、、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极活化电极活化法法 符合要求，符合要求，电极可用电极可用方法方法1把把PH玻璃电极放入玻璃电极放入pH7.00的的标准缓冲溶液中，毫伏读数应标准缓冲溶液中，毫伏读数应为为-30+30mv之间。放入之间。放入pH4.00的缓冲溶液中，读数与的缓冲溶液中，读数与pH7.00的标准缓冲溶液中的毫的标准缓冲溶液中的毫伏差应在伏差应在160180mv之间之间以玻璃电极为指示以玻璃电极为指示电极，甘汞电极为电极，甘汞电极为参比电极时，在参比电极时，在25pH值变化值变化1个个单位，其电位差的单位，其电位差的变化为变化为59mv

46、。 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极状态检查电极状态检查在测定样品前，需检查电极状态，以确保测定结果的准确性在测定样品前，需检查电极状态，以确保测定结果的准确性1 1。不符合要求，不符合要求，清洗或更换清洗或更换方法方法2 1、检查电极是否完好无损，玻璃检查电极是否完好无损，玻璃球泡球泡应无裂痕应无裂痕1和污物和污物；2、检查内参比电极是否浸入内参比溶液中、检查内参比电极是否浸入内参比溶液中23、检查内参比溶液中是否有、检查内参比溶液中是否有气泡气泡3，若有气泡可轻甩点即，若有气泡可轻甩点即让气泡逸出。让气泡逸出。4、使用前球泡外壁只能用

47、吸水纸吸干，不可重重擦拭、使用前球泡外壁只能用吸水纸吸干，不可重重擦拭45、检查插线柱是否干燥。、检查插线柱是否干燥。5测定时玻璃电极的球泡应全部浸在溶液中，使它稍测定时玻璃电极的球泡应全部浸在溶液中，使它稍高于甘汞电极的陶瓷芯端；高于甘汞电极的陶瓷芯端； 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极使用电极使用使使用用前前 测量完毕应立即用蒸馏水洗净电极，以免溶液干涸测量完毕应立即用蒸馏水洗净电极，以免溶液干涸于薄膜表面。尤其是油脂、乳化状物溶液和生物试于薄膜表面。尤其是油脂、乳化状物溶液和生物试液等更应该注意。液等更应该注意。 三、三、pHpH电

48、极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极使用电极使用 电极浸入溶液后，应轻轻搅动溶液，促使电极反应电极浸入溶液后，应轻轻搅动溶液，促使电极反应 平衡。测量溶液前应先用与溶液平衡。测量溶液前应先用与溶液pH值接近的标准溶值接近的标准溶 液定位液定位/校准，若同时测量一批溶液，一般先测校准，若同时测量一批溶液，一般先测pH值值 低的，后测低的，后测pH值高的。值高的。 玻璃电极在初次使用或每次使用后应置于蒸馏水中浸泡，玻璃电极在初次使用或每次使用后应置于蒸馏水中浸泡，以减少电极的不对称电势以减少电极的不对称电势 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH

49、玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极使用电极使用玻璃电极不能用于含氟离子的溶液玻璃电极不能用于含氟离子的溶液玻璃电极在一定温度范围（小于玻璃电极在一定温度范围（小于80摄氏度）内才能正常，超摄氏度）内才能正常，超出规定的温度范围，只能短时间使用，否则误差增大出规定的温度范围，只能短时间使用，否则误差增大玻璃电极的球泡部位不能受沾污。如已沾污可用丙酮清洗，玻璃电极的球泡部位不能受沾污。如已沾污可用丙酮清洗，然后在蒸馏水中浸泡一昼夜后再用然后在蒸馏水中浸泡一昼夜后再用 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极维护电极维护一般维护一般维护一、一般维护：一、

50、一般维护： 平时常用的平时常用的pH玻璃电极，短期内放在玻璃电极，短期内放在pH4.00缓冲溶液中即可。长期存放，应缓冲溶液中即可。长期存放，应放在放在电极保护液电极保护液中，或套上橡皮帽放回中，或套上橡皮帽放回电极盒中。电极盒中。 电极保护液一般是电极保护液一般是pH7的缓冲溶液或的缓冲溶液或3mol/L的的KCl溶液。溶液。 其中其中3mol/L的的KCl溶液的配制方法如溶液的配制方法如下（下（1000ml）：）： 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极维护电极维护保护液配制保护液配制1、计算：、计算：M（KCl）=74.5g/mol, 则

51、则m（KCl） 3mol74.5g/mol=223.5g； 2、 称量：用分析天平准确称量称量：用分析天平准确称量223.5gKCl于于500ml烧杯中；烧杯中；3、 溶解：用约溶解：用约100ml蒸馏水使之完全溶解，并用玻璃棒搅拌；蒸馏水使之完全溶解，并用玻璃棒搅拌；4、 转移、洗涤：把溶解好的溶液转移并洗入转移、洗涤：把溶解好的溶液转移并洗入1000ml细口容量瓶中；细口容量瓶中；5、 定容、摇匀：加水到接近刻度定容、摇匀：加水到接近刻度2-3cm时，改用胶头滴管加蒸馏水至时，改用胶头滴管加蒸馏水至刻度；并充分摇匀；刻度；并充分摇匀；7、装液：把配制好的溶液倒入试剂瓶中，盖上瓶塞，贴上标签

52、。这样、装液：把配制好的溶液倒入试剂瓶中，盖上瓶塞，贴上标签。这样配出来的就是配出来的就是3mol/l的的KCl溶液了。溶液了。 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极维护电极维护特殊维护特殊维护当电极受到污染时，可按下表的方法清洗与保养。当电极受到污染时，可按下表的方法清洗与保养。污染物污染物保养措施保养措施金属离子附着金属离子附着将电极浸泡在将电极浸泡在0.1mol/L的盐酸溶液中的盐酸溶液中5min，取出前快速晃动电极数次，取，取出前快速晃动电极数次，取出后用去离子水冲洗，浸于出后用去离子水冲洗，浸于3.0mol/L的氯化钾溶液中的氯化钾

53、溶液中4小时。小时。一般性污染一般性污染将电极浸泡在无水乙醇中将电极浸泡在无水乙醇中15Min，取出前快速晃动电极数次，取出后用去，取出前快速晃动电极数次，取出后用去离子水冲洗，浸于离子水冲洗，浸于3.0mol/L的氯化钾溶液中的氯化钾溶液中4小时。小时。油脂或有机物油脂或有机物污染污染用中性的清洁剂清洗电极球泡，再用蒸馏水清洗；或用一般的电极清洗液用中性的清洁剂清洗电极球泡，再用蒸馏水清洗；或用一般的电极清洗液，也可用丙酮或乙醇清洗电极数秒钟，取出前快速晃动电极数次，取出后，也可用丙酮或乙醇清洗电极数秒钟，取出前快速晃动电极数次，取出后用去离子水冲洗，浸于用去离子水冲洗，浸于3.0mol/L

54、的氯化钾溶液中的氯化钾溶液中4h。盐沉淀盐沉淀将电极在自来水中轻轻搅动将电极在自来水中轻轻搅动1015min，溶解沉淀，然后用蒸馏水清洗，溶解沉淀，然后用蒸馏水清洗蛋白质沉淀蛋白质沉淀准备一个准备一个1%的胃蛋白酶溶液，混合进的胃蛋白酶溶液，混合进0.1M的的KCl溶液中，将电极放到溶溶液中，将电极放到溶液中液中510min，再用蒸馏水清洗电极。，再用蒸馏水清洗电极。参比盐桥堵塞参比盐桥堵塞将稀释的将稀释的KCl溶液加热到溶液加热到6080，将电极的传感部分放到热的溶液中约，将电极的传感部分放到热的溶液中约10min，让电极在没有加热的，让电极在没有加热的KCl溶液中冷却。溶液中冷却。 三、三

55、、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极维护电极维护电极复活电极复活 pH玻璃电极的敏感球泡若保养不善，长时间脱水，就会引玻璃电极的敏感球泡若保养不善，长时间脱水，就会引起响应迟缓，此时可通过以下方式恢复电极活性。起响应迟缓，此时可通过以下方式恢复电极活性。（1）将电极放在）将电极放在pH4的缓冲溶液中搅动的缓冲溶液中搅动1h。（2） 如果（如果（1）的方法失败，则电极需要被激活。此时不）的方法失败，则电极需要被激活。此时不要碰到或摩擦电极球泡，触碰可能会出现静电效应。要碰到或摩擦电极球泡，触碰可能会出现静电效应。注：注：1、下述、下述pH电极的激活方

56、法，只适用于玻璃电极。电极的激活方法，只适用于玻璃电极。 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH玻璃电极的使用玻璃电极的使用电极维护电极维护电极复活电极复活1）将）将pH 电极浸入酒精溶液中，轻轻搅动电极浸入酒精溶液中，轻轻搅动5 min。2）将电极放在自来水中）将电极放在自来水中15 min。3）将电极浸入浓酸中）将电极浸入浓酸中(例如例如HCl 或或H2SO4)，轻轻搅动，轻轻搅动5 min。4）重复步骤）重复步骤2。5）将电极浸在强碱中）将电极浸在强碱中(NaOH) 5min。6）将电极放在自来水中）将电极放在自来水中15 min。7）现在，用标准的校正缓冲液查看电极是

57、否得到理想的恢）现在，用标准的校正缓冲液查看电极是否得到理想的恢复结果。可以重复步骤复结果。可以重复步骤3 至至6。最多最多3 次以得到更好的响应。如果响应没有改进，可能该电次以得到更好的响应。如果响应没有改进，可能该电极已损坏，需要更换。极已损坏，需要更换。 以甘汞电以甘汞电极的使用极的使用为例为例甘汞电极的电势与温度有关，甘汞电极的电势与温度有关，使用时要防止温度急剧变化使用时要防止温度急剧变化1、电极插入液面位置要适中、电极插入液面位置要适中52、电极应在一定温度下使用、电极应在一定温度下使用63、建议使用双液接型电极，、建议使用双液接型电极，避免干扰避免干扰7按要求保存：按要求保存：将

58、其侧孔的将其侧孔的小橡皮塞塞紧下口用橡皮小橡皮塞塞紧下口用橡皮帽改好，贮存干盒内帽改好，贮存干盒内 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护参比电极的使用与保养维护参比电极的使用与保养维护电极的使用电极的使用1 1、使用前取下电极小胶帽、使用前取下电极小胶帽1 12 2、检查饱和、检查饱和KClKCl的液位和晶体的液位和晶体2 23 3、检查电极内是否有气泡、检查电极内是否有气泡3 34 4、检查多孔性物质是否畅通、检查多孔性物质是否畅通4 4 甘汞电极上部的电极帽、接线柱应保持清洁干净，接触良好，要防甘汞电极上部的电极帽、接线柱应保持清洁干净，接触良好，要防止受潮、漏电和腐蚀。氯化钾

59、溶液很容易往外止受潮、漏电和腐蚀。氯化钾溶液很容易往外“爬析爬析”结晶，应经常结晶，应经常用蒸馏水冲洗或用滤纸擦净。用蒸馏水冲洗或用滤纸擦净。 三、三、pHpH电极的使用与维护电极的使用与维护pHpH参比电极的使用与保养维护参比电极的使用与保养维护电极使用电极使用不要把甘汞电极长时间浸泡在被测溶液中，以免流出的氯化钾不要把甘汞电极长时间浸泡在被测溶液中，以免流出的氯化钾污染被测溶液污染被测溶液电极在使用一段时间后，填充液液面会有所下降，需及时补充液电极在使用一段时间后，填充液液面会有所下降，需及时补充液面，保持在面，保持在2/3 高度以上。高度以上。p参比电极的使用注意事项参比电极的使用注意事

60、项 电极长期不使用，将电极保护瓶安装在电极长期不使用，将电极保护瓶安装在电极上，并塞上加液塞塞子，干燥保存电极上，并塞上加液塞塞子，干燥保存电极使用频率较高时，保存的方法是：电极使用频率较高时，保存的方法是：关闭加液口，将电极浸泡于对应的关闭加液口，将电极浸泡于对应的浸泡液中浸泡液中甘汞电极（即银甘汞电极（即银-氯化银电极）最好的贮存氯化银电极）最好的贮存液是饱和氯化钾溶液，高浓度氯化钾液是饱和氯化钾溶液，高浓度氯化钾溶溶液液可以防止氯化银在液接界处沉淀，可以防止氯化银在液接界处沉淀，并维持液接界处于工作状态并维持液接界处于工作状态参比电极参比电极的保存的保存 三、三、pHpH电极的使用与维护