十、酸度計的使用

酸度計是測量溶液pH值最常用的儀器，它主要是利用一對電極在不同pH的溶液中能產生不同電動勢的原理工作的。這對電極是由一支玻璃電極和一支飽和甘汞電極組成，玻璃電極稱為指示電極，甘汞電極稱為參比電極。玻璃電極是用一種導電玻璃吹制成的極薄的空心小球，球內有0.1mol·L-1 HCl溶液和Ag-AgCl電極，其電極組成式為：

Ag（s）|AgCl（s）|HCl（0.1mol·L-1）|玻璃|待測溶液

玻璃電極的導電薄玻璃膜把兩種溶液隔開，即有電勢產生。小球內H+濃度是固定的，所以電極電勢隨待測溶液pH的不同而改變。在298.15K時，玻璃電極的電極電勢為：

式中　E玻璃——玻璃電極的電極電勢；

　——玻璃電極的標準電極電勢。

測定時將玻璃電極和飽和甘汞電極插入待測溶液中組成原電池，并連接上電流表，即可測定出該原電池的電動勢E。

待測溶液的pH為：

E甘汞為一定值，如果已知，即可由原電池的電動勢E求出待測溶液的pH。可以用一個已知pH的緩沖溶液代替待測溶液而求得。

酸度計一般是把測得的電動勢直接用pH表示出來。為了方便起見，儀器加裝了定位調節器，當測量pH已知的標準緩沖溶液時，利用調節器，把讀數直接調節在標準緩沖溶液的pH處。這樣在以后測量待測液的pH時，指針就可以直接指示待測溶液的pH，省去了計算手續。一般都把前一步稱為“定位”，后一步稱為“測量”。已經定位的酸度計，在一定時間內可以連續測量多個待測溶液。

溫度對溶液的pH有影響，可根據Nernst方程予以校正，在酸度計中已裝配有溫度補償器進行校正。

以pHS-25C型酸度計為例來簡單介紹酸度計的使用，pHS型數顯酸度計是實驗室用于測量pH值的高精度儀器，具有pH和mV雙重功能。采用E201型復合電極，反應快，穩定性好，使用方便。該系列儀器廣泛應用于科研、教學、工業、農業等許多領域。

pHS型顯酸度計的工作原理為：傳感器（pH復合電極）將水溶液中氫離子的活度轉化成電能，電能輸入給儀器，經運放、檢流，經A/D轉換成數字顯示。

pHS-25C型酸度計的儀器面板及旋鈕如圖1-32所示。

定位調節器：校準時根據設定溫度值調節pH6.86標準緩沖溶液的數值。

溫度補償器：設定待測溶液的溫度值。

斜率調節器：校準時根據設定溫度值調節pH4.00（或pH9.18）標準緩沖溶液的數值。

電極插孔：連接pH復合電極或參比電極。

選擇開關：選擇測量pH值或mV值。

電源插孔：連接9V直流穩壓電源。

電源開關：打開或關閉儀器電源。

酸度計的使用方法如下：

1.開機

①將復合電極夾在電極夾上，拉下電極前端的電極套。

②用蒸餾水沖洗電極，然后用濾紙吸干。

③接通儀器電源，打開電源開關，將儀器預熱15min。

2.儀器校準

注意：第一次使用儀器或更換電池后必須進行校準。日常使用中，如果使用頻率較高，建議每星期校準一次。如果使用頻率不高，建議在使用前校準一次，這樣測得的數據較準確。

校準注意事項：

①標準緩沖溶液必須準確配制。

②不能使用配制時間較長或已變質的標準緩沖溶液進行校準。

③電極從一種溶液中取出置入另一種溶液前，必須用蒸餾水進行沖洗并用濾紙吸干電極上的水珠。

校準步驟：

①將儀器后面板的選擇開關撥至pH擋。

②用溫度計測量標準緩沖溶液的溫度值。

③調節儀器面板上的溫度旋鈕，使旋鈕上的刻度線對準待測溶液的溫度值。提示：儀器面板上的溫度刻度點為5℃一點。

④將電極置入pH6.86標準緩沖溶液中。

⑤調節定位旋鈕，直至屏幕顯示設置溫度下的pH6.86值。

例如：pH6.86標準緩沖溶液在10℃下的值為pH6.92。詳見《標準緩沖溶液的pH值與溫度對照表》（表1-4）。

⑥將電極從pH6.86標準緩沖溶液中取出，用蒸餾水進行沖洗并用濾紙吸干電極上的水珠。

⑦將電極置入pH4.00（或pH9.18）標準緩沖溶液中。

說明：如果待測溶液為酸性液體，選用pH4.00標準緩沖溶液進行校準。如果待測溶液為堿性液體，選用pH9.18標準緩沖溶液進行校準。

⑧調節斜率旋鈕，直至屏幕顯示設置溫度下的pH4.00（或pH9.18）的值。

例如：pH9.18標準緩沖溶液在10℃下的值為pH9.33。詳見《標準緩沖溶液的pH值與溫度對照表》（表1-4）。

⑨重復④到⑧的步驟，直至儀器顯示值符合兩個標準緩沖溶液的pH值。

警告：儀器一旦校準完畢，定位及斜率旋鈕不得再旋動，否則必須重新校準。

3.pH值測量

已校準過的儀器，即可用來測量被測溶液的pH。

①用溫度計測量待測溶液的溫度值。

②調節儀器面板上的溫度旋鈕，使旋鈕上的刻度線對準待測溶液的溫度值。

③將電極置入待測溶液中，輕輕搖動溶液使濃度均勻，待顯示穩定后讀出數值，測量完畢。

4.電極與儀器的維護

①儀器的電極接口必須保持干燥、清潔。

②pH復合電極使用后應洗凈并置于3mol·L-1的飽和氯化鉀溶液中。

③pH復合電極應避免長期浸泡在蒸餾水、蛋白質溶液和酸性氯化物溶液中。