在现代化学、生物、环境及医药等领域的实验工作中,pH值的准确测量是保证实验数据可靠性的关键环节之一。pH计(酸度计)作为实验室中最常用的分析仪器之一,广泛应用于溶液酸碱度的测定。若操作不当,即使高精度的pH计也可能产生较大误差。掌握一般实验室pH计的正确使用方法至关重要。
一、pH计的基本结构
一般实验室使用的pH计主要由三部分组成:pH电极(复合电极)、参比电极(常与测量电极集成)、以及电计显示单元。复合电极最为常见,它将玻璃测量电极和参比电极合二为一,便于操作且响应迅速。电计部分负责将电极产生的电位差转换为pH读数,并通过数字显示屏直观呈现。
二、使用前的准备工作
1. 检查电极状态:使用前应检查电极是否清洁,玻璃球泡有无裂痕或污染。若电极干燥,需提前将其浸泡在3mol/L氯化钾溶液或专用电极保护液中活化至少30分钟,以恢复其敏感性。
2. 准备标准缓冲溶液:通常选用pH 4.01、7.00 和 9.21(或10.01)三种标准缓冲液进行校准。这些溶液需新鲜配制或使用密封良好的商品缓冲液,避免因吸收空气中CO₂而影响准确性。
3. 仪器预热:开启pH计电源后,建议预热15-30分钟,使仪器内部电路稳定,提高测量精度。
三、校准步骤(两点或三点校准)
1. 将电极用去离子水冲洗干净,并用滤纸轻轻吸干表面水分(切勿擦拭)。
2. 将电极浸入第一种标准缓冲液(如pH 7.00),待读数稳定后按下“校准”键,确认仪器识别该值。
3. 取出电极,清洗并吸干,再放入第二种缓冲液(如pH 4.01或9.21),重复校准操作。
4. 若要求更高精度,可进行三点校准,覆盖更广的pH范围。校准完成后,仪器会自动保存参数。
四、样品测量
1. 将校准后的电极用去离子水冲洗干净,并用滤纸吸干。
2. 浸入待测溶液中,轻轻晃动以排除气泡,确保电极充分接触溶液。
3. 等待读数稳定(通常需30秒至1分钟),记录pH值。
4. 每测一样品前后均需清洗电极,防止交叉污染。
五、使用后的维护
测量结束后,必须将电极用去离子水彻底清洗,并将其浸泡在3mol/L KCl溶液或专用保存液中,切忌长时间置于去离子水中,以免离子流失导致电极失效。定期检查电极性能,如发现响应缓慢、斜率下降或零点漂移,应及时更换。
六、注意事项
- 避免在强酸、强碱或高离子强度溶液中长时间使用;
- 不可用手直接触摸玻璃球泡;
- 温度对pH测量有显著影响,尽量使用带温度补偿功能的pH计,或手动输入溶液温度;
- 定期对仪器进行校验和维护,确保长期稳定性。
掌握一般实验室pH计的使用方法,不仅包括正确的操作流程,更涉及细致的维护与保养。只有规范操作,才能确保测量结果的科学性与可重复性,为实验研究提供坚实的数据支持。
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