PH計設(shè)計原理是整臺機器的靈魂,的設(shè)計可以降低成本的同時提高精度,這點大家智者見智,仁者見仁。
但有一大的區(qū)別是模擬電路和數(shù)值電路的區(qū)別,隨著技術(shù)的發(fā)展和單片機價格的降低,使得近年數(shù)值電路越發(fā)成為主流產(chǎn)品。他的許多優(yōu)點是模擬電路所無法比擬的。
從使用角度來看:
1、pH計準確性
沒有準確性的酸度計沒有任何使用價值。判斷的方式是使用高精度的儀器或高精度的標(biāo)準液校驗。
2、PH計操作方便,界面美觀
使用者這方面是比較容易判斷的,有些舊式的儀器,采用模擬開關(guān),導(dǎo)致校準困難,細小的變化不容易發(fā)覺,容易產(chǎn)生致命的系統(tǒng)誤差。
另一方面,考慮到成本和技術(shù)的原因,仍然有許多儀器采用LED數(shù)碼管,顯示內(nèi)容不夠豐富;
當(dāng)然也有廠商通過一定途徑彌補了這一缺點。目前比較多采用的方便操作的界面一般是LCD液晶顯示+鍵盤式操作。
3、PH計常見誤差的調(diào)整
溫度是明顯的造成PH誤差的因數(shù),有無溫度探頭,以及溫度探頭的靈敏度同樣影響儀器的使用。
4、PH計穩(wěn)定性
一臺不穩(wěn)定的酸度計讀數(shù)困難,也很難保證儀器的準確性,穩(wěn)定性表現(xiàn)在兩方面,一方面是單臺儀器的穩(wěn)定性,可以將同一儀器長時間放置穩(wěn)定溶液中,看數(shù)值是否變化及變化幅度;
另一方面的多臺儀器的穩(wěn)定性,將幾臺校驗好的同一型號儀器放同一穩(wěn)定溶液中看讀數(shù)是否一致,誤差有多少,如果幾臺同型號儀器之間不能保證穩(wěn)定性,那就很難保證每臺儀器的準確和穩(wěn)定性。
5、pH計安全性
近年越來越多的客戶對操作安全性開始關(guān)注,設(shè)計良好的儀器采用較低的安全電壓輸入可以大大提高安全性能。
一個PH計如果連安全都不能保證的話,那就沒有存在的必要了。
6、PH計探頭優(yōu)劣
這點毋庸置疑,探頭的性能直接影響儀器的一些技術(shù)指標(biāo),再優(yōu)越的儀器配備劣質(zhì)探頭都是無濟于事。
一.什么是水的PH值?它有什么意義?
PH值是水溶液重要的理化參數(shù)之一。凡涉及水溶液的自然現(xiàn)象,化學(xué)變化以及生產(chǎn)過程都與pH值有關(guān),因此,在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、環(huán)保和科研領(lǐng)域都需要測量pH值。 水的pH值是表示水中氫離子活度的負對數(shù)值,表示為:pH=-lgaH+ pH值有時也稱氫離子指數(shù),由于氫離子活度的數(shù)值往往很小,在應(yīng)用上很不方便,所以就用pH值這一概念來作為水溶液酸性、堿性的判斷指標(biāo)。而且,氫離子活度的負對數(shù)值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數(shù)量級的大小,這樣應(yīng)用起來就十分方便,并由此得到: (1)中性水溶液,pH=-1g aH+=-1g 10-7=7 (2)酸性水溶液,pH7,pH值越大,表示堿性越強。
二.什么是pH標(biāo)度?
pH測量是一種相對測量,它僅僅指示標(biāo)準溶液與未知溶液之間的pH差別,實際測量時,需要用標(biāo)準緩沖溶液定期進行校準。因此,為了達到量值的一致,必須建立pH標(biāo)度。pH標(biāo)度范圍定為0~14pH,pH標(biāo)度的量值由基準緩沖溶液的pHs值確定。因此,pH標(biāo)度的含義可表達為:根據(jù)pH定義,在0~14pH范圍內(nèi)選擇若干個pH緩沖溶液作為pH標(biāo)度的固定點,并且采用當(dāng)代技術(shù)能達到的準確的方法測定它們的pHs值。國際上有二種pH標(biāo)度,即多種基準pH標(biāo)度和單種基準pH標(biāo)度,中國采用多種基準pHs標(biāo)度。六種基準緩沖溶液0~95℃的pHs值見表(1)。
三.pH測量一定要標(biāo)定校準嗎?
pH測量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。比色法當(dāng)然不要標(biāo)定,而電極法就一定要標(biāo)定,因為電極法pH測量就是將未知溶液與已知pHs值的標(biāo)準溶液在測量電池中作比較測定,這是電極法pH測量的“操作定義”所決定的。
四.什么是pH標(biāo)準緩沖溶液?它有哪些特點?
pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩(wěn)定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿,或者在溶液中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生少量的酸或堿,以及將溶液適當(dāng)稀釋,這個溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變,這種能對抗少量酸或堿或稀釋,而使pH值不易發(fā)生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液。 pH標(biāo)準緩沖溶液具有以下特點: (1)標(biāo)準溶液的pH值是已知的,并達到規(guī)定的準確度。 (2)標(biāo)準溶液的pH值有良好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性,具有較大的緩沖容量,較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù)。 (3)溶液的制備方法簡單。
五.如何配制pH緩沖溶液?
對于一般的pH測量,可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250ml),配制溶液時,應(yīng)使用去離子水,并預(yù)先煮沸15~30分鐘,以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中,用適量去離子水使之溶解,并沖洗包裝袋,再倒入250ml容量瓶中,稀釋至刻度,充分搖勻即可。
六.如何正確保存和使用pH緩沖溶液?
緩沖溶液配制后,應(yīng)裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(堿性的pH緩沖液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,應(yīng)裝在聚乙烯瓶中)瓶蓋嚴密蓋緊,在冰箱中低溫(5~10℃)保存,一般可使用二個月左右,如發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象,不能繼續(xù)使用。使用時,應(yīng)準備幾個50ml的聚乙烯小瓶,將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中,并在環(huán)境溫度下放置1~2小時,等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中,以免污染,小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環(huán)境條件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三種溶液使用時間可以長一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的CO2,其pH值比較容易變化。
七.pH緩沖溶液有何用途?
?、舙H測量前標(biāo)定校準pH計
?、朴靡詸z定pH計的準確性,例如用pH6.86和pH4.00標(biāo)定pH計后,將pH電極插入pH9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標(biāo)準溶液的pHs值是否一致。
?、窃谝话憔葴y量時檢查pH計是否需要重新標(biāo)定。pH計標(biāo)定并使用后也許會產(chǎn)生漂移或變化,因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標(biāo)準緩沖液中,根據(jù)誤差大小確定是否需要重新標(biāo)定。
⑷檢測pH電極的性能。
八.什么是pH指示電極?
對溶液中氫離子活度有響應(yīng),電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測量電極。pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內(nèi)充入內(nèi)參比溶液,插入內(nèi)參比電極(一般用銀/氯化銀電極),用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH指示電極。市場銷售的常用的pH指示電極是231玻璃pH電極。單獨一支pH指示電極是無法進行測量的,它必須和參比電極一起才能測量。
九.什么是參比電極?
對溶液中氫離子活度無響應(yīng),具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢,因此對參比電極的要求是電勢穩(wěn)定、重現(xiàn),溫度系數(shù)小,有電流通過時極化電勢小。
十.什么是pH復(fù)合電極?
將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復(fù)合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復(fù)合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復(fù)合電極。復(fù)合電極的最大優(yōu)點是合二為一,使用方便。pH復(fù)合電極的結(jié)構(gòu)主要由電極球泡、玻璃支持桿、內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導(dǎo)線、插口等組成。
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