pH計的選型要點及使用注意事項-儀器百科
2025-10-11 2918
pH計(酸度計)的選型要點及使用注意事項
一、什么是pH值?
pH值是溶液中氫離子活度的負對數(shù)，pH=-log[H+]，是判定溶液酸性、中性、堿性的指標(biāo)。
為什么要測pH值？
(1)生產(chǎn)具有特定屬性的產(chǎn)品：在生產(chǎn)期間控制pH值非常重要，以確保終產(chǎn)品符合制定規(guī)格，pH值可大幅改變終產(chǎn)品的屬性：如外觀與口感。
(2)降低生產(chǎn)成本：這與前面一條有關(guān)。如果在特定的pH值時某生產(chǎn)的工藝較高，則在這一pH值的條件下的生產(chǎn)成本得以降低。
(3)避免損壞人體、材料與環(huán)境：當(dāng)pH達到特定值時，某些產(chǎn)品可能有害，我們需要小心，一面將這些產(chǎn)品釋放到環(huán)境中，否則會對人體構(gòu)成危險和對設(shè)備造成損壞。為了能夠確定此類物質(zhì)是否危險，我們必須首先測定其pH值。
(4)符合法規(guī)要求：如上所述，某些產(chǎn)品可能有害，因此制定了相關(guān)法規(guī)要求，以保護人體不會受到危險材料的傷害。
(5)保護設(shè)備：如果pH值不位于特定限制范圍內(nèi)，那么在生產(chǎn)過程中與反應(yīng)物接觸的生產(chǎn)設(shè)備會被反應(yīng)物腐蝕，腐蝕會縮短設(shè)備的使用壽命，因此檢測pH值，防止生產(chǎn)線不遭受損壞十分重要。
(6)用于研發(fā)：pH值還是研究(如：生物化學(xué)過程研究)的重要參數(shù)。
以上這些事例描述了pH值在諸多領(lǐng)域應(yīng)用中的重要性，故而測定pH值的是眾多實驗室的必要需求。
二、如何測量pH值?
實驗室pH計(酸度計)(以下簡稱pH計)是一種電化學(xué)分析儀器，用于測量水溶液的pH值。
pH計采用電位測定法，主要測量部件是參比電極和玻璃電極。參比電極是穩(wěn)定的，而玻璃電極是敏感的，兩者放在同一溶液中就組成了原電池，原電池的電位就等于參比電池和玻璃電極的電位之和。
由于參比電極的電位是穩(wěn)定的，所以原電池的電位變化就只取決于玻璃電極的電位變化，而玻璃電極的電位變化又取決于待測溶液的pH值。那么恒溫時，通過原電池的電位變化就可以得出待測溶液的pH值。
pH計主要由電位計和測量電極兩部分組成，因為溫度影響電極的電位和水的電離平衡，因此pH計應(yīng)具備溫度補償功能，根據(jù)溫度補償方式分為手動溫度補償和自動溫度補償。按測量精度pH計可分為0.001級、0.01級、0.1級和0.2級。
pH計有的用于實驗室測量，也有的用于現(xiàn)場測量和在線自動連續(xù)測定，滿足不同應(yīng)用場景。
三、pH計的應(yīng)用有哪些？
pH值是水溶液最重要的理化參數(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，在生態(tài)環(huán)境、土壤、食品、藥品、化妝品、工業(yè)品、地質(zhì)探礦、海洋探測和科研領(lǐng)域都需要測量pH值。
四、pH計的選型要點
1. 測量精度
按測量精度pH計可分為 0.001級、0.01級、0.1級和 0.2級
2. 溫度補償功能
根據(jù)溫度補償方式分為 手動溫度補償 和 自動溫度補償
3. 應(yīng)用場景
根據(jù)應(yīng)用場景分為取樣實驗室測量的實驗室pH計，用于現(xiàn)場測量的便攜式pH計，用于在線自動連續(xù)測定的在線pH計；同時根據(jù)實測樣品選合適的pH電極。
4. 讀數(shù)模式
自動讀數(shù)、定時讀數(shù)、定時間隔讀數(shù)、手動讀數(shù)
5. 數(shù)據(jù)管理功能
是否需要存儲數(shù)據(jù)、打印數(shù)據(jù)
6. 通訊接口
是否需要通訊；通訊接口是常見的RS-232 接口，還是USB 接口
7. 外接設(shè)備
是否需要外接設(shè)備，例如電腦、打印機、U盤、掃描槍、自動進樣器等
8. 其他功能
用戶權(quán)限管理以及GMP管理等
五、pH計的使用注意事項
1. 測量準(zhǔn)備
(1)安裝好儀器和電極
(2)準(zhǔn)備PH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液
(3)將pH電極測量端的保護瓶取下，如果是可充電極，則需要拉下電極上端橡皮套，使其露出上端小孔，用蒸留水清洗電極，并用濾紙吸干
(4)按開機鍵，打開儀器
2.操作注意事項
(1)樣品的pH值隨者溫度的變化而變化，由于成分差異和本身理化性質(zhì)的原因，無法進行準(zhǔn)確的溫度補償。因此pH值的測量結(jié)果是當(dāng)前樣品實際溫度下的pH值。
(2)同一標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同的溫度下pH值雖然不一樣，但基于pH緩沖溶液的pH值和溫度的相關(guān)性信息，可在不同溫度下進行電極校準(zhǔn)，因此在校準(zhǔn)時，儀器需準(zhǔn)確的獲取pH緩沖溶液的溫度。
(3)如果采用溫度電極或者內(nèi)置溫度電極的pH三復(fù)合電極，pH計獲取pH緩沖溶液的溫度，則稱之為自動溫度補償。
(4)如果采用溫度計測量pH緩沖溶液的溫度后，手動在pH計上輸入溶液溫度值，則稱之為手動溫度補償。
(5)若需準(zhǔn)確測量，請在同一溫度下進行標(biāo)定和測量。
(6)定期校準(zhǔn)，根據(jù)電極斜率來判斷電極狀態(tài)。
3. 實驗室和便攜式pH計維護
(1)pH計連接Q9短路插頭，儀器應(yīng)顯示0mV左右。
(2)pH測量電極插座未接入電極時，請將Q9短路插頭插入，以防儀器損壞。
(3)Q9短路插頭請放置在干燥、潔凈的環(huán)境中，防止短路插頭被腐蝕影響短路效果。
(4)如果儀器長期不用，請注意斷開電源，并將防塵罩蓋上。
4. 其他注意事項
(1)避免長期將儀器至于高濕度環(huán)境中，使用環(huán)境必須符合工作條件。
(2)測量時，儀器應(yīng)水平放置在平衡的臺面上，有效的避開直射強光線。
(3)儀器周圍應(yīng)無強烈的震動源及強磁場干擾。
(4)周圍空氣中應(yīng)無明顯的灰塵及腐蝕性氣體存在。
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