实验室台式酸度计

pH计，是一种常用的仪器设备，主要用来精密测量液体介质的酸碱度值，配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值，pH计被广泛应用于环保、污水处理、科研、制药、发酵、化工、养殖、自来水等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。人们根据生产与生活的需要，科学地研究生产了许多型号的酸度计：1、按测量精度可分0.2级、0.1级、0.01级或更高精度。2、按仪器体积分为笔式（迷你型）、便携式、台式还有在线连续监控测量的在线式。3、根据使用的要求笔式（迷你型）与便携式pH酸碱度计一般是检测人员带到现场检测使用。◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆列举部分仪器的个别参数，仅供参考：技术参数：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/11/201411031637_521602_1608710_3.jpg〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓分割线〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓请您来解析：1、测量的温度参数对测量的准确度有什么影响？2、斜率参数与仪器性能有什么关联？3、使用过程中都需要调谐什么参数？4、玻璃复合电极一般可以用多久？如何确定它是否可以用？5、酸度计的使用和维护都要注意哪些？欢迎大家参与讨论，补充自己想交流的参数，说说自己的认识或者提出自己的疑问！！！往期回顾：【参数解读】毛细管电泳仪的技术参数解读与使用

2018年12月25日，国家市场监督管理总局颁布了JJG119-2018《实验室pH（酸度）计检定规程》，并于2019年6月25日起开始实施。此次规程修订，对酸度计的检定方法、检定设备要求进行了较大修改，本文将对新规程的主要修订内容及目的、意义进行了总结。[b]1、酸度计级别变化[/b] JJG119-2018《实验室pH(酸度)计检定规程》在计量性能要求部分做出了重大调整。老版JJG119-2005《实验室pH(酸度)计检定规程》将酸度计根据最小分度值分级，共分为0.2级、0.1级、0.02级、0.01级、0.001级仪器五个级别，见表1。[img=,690,482]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201523544693_4681_1638093_3.png!w690x482.jpg[/img] 表1 根据表1可见，决定酸度计准确度等级的第一要素是酸度计的分度值或最小显示值(pH)，其次再依据其他技术要求确定准确度等级。其中分度值(pH)为0.2和0.02的酸度计均属于指针指示读数的酸度计，目前均已淘汰，不再使用。而且分度值(pH)为0.02的指针式0.02级酸度计，与分度值(pH)为0.01的0.01级酸度计其他技术要求完全一致，可见0.02级酸度计仅针对于已淘汰不再使用的指针式酸度计，所以在此次规程修订中将0.02级酸度计删除。而分度值(pH)为0.2的0.2级酸度计由于其他技术要求明显区别于其他等级的酸度计，除原指针式酸度计外仍可适用于准确度等级较低的酸度计的定级，所以予以保留。修订后的酸度计计量性能要求，见表2。[img=,690,720]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201525109730_9244_1638093_3.png!w690x720.jpg[/img][b]2、酸度计最大允许误差表述的变化[/b] 因2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》可适用于指针式酸度计和数显式 酸度计，两种仪器的允许误差并不完全相同，所以在计量性能要求表中备注说明“数字显示仪器的最大允许误差，为标准给定pH值±最小显示值”。而修订后的2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》已不再考虑指针类酸度计，所以在最大允许误差的表述上进行了修改，但大小不变。如2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》规定0.001级酸度计仪器示值误差(pH)不超过±0.01，根据备注，计算得到酸度计仪器示值误差(pH)不超过±（0.01+最小显示值）=±0.011。而新版规程直接表述为不超过±0.011。[b]3、计量性能调整[/b] （1）2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》中将0.1级数显酸度计电计pH示值最大允许误差由±（0.05+最小显示值）=±0.15，提升到±0.1； （2）2018版检定规程将0.2级仪器的电计示值重复性（pH）从0.1调整为0.05； （3）2018版检定规程将0.2级仪器输入阻抗引起的示值误差，检定时采用输入3G高阻的方式，技术要求由0.06下降为0.03； （4）2018版检定规程将0.001级酸度计温度探头的测温误差要求由±0.4 ℃调整为±0.3℃， 0.2级酸度计温度探头的测温误差由±1.0℃调整为±0.5℃，提升了对温度传感器准确度的要求。[b]二、不再将酸度计分度值或最小显示值作为定级依据[/b] 在2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》中，将酸度计分度值或最小显示值作为定级的依据，首先规定了不同等级酸度计的分度值或最小显示值。但由于酸度计电极部分随着使用时间的推移，计量性能会明显下降，所以大多数酸度计检定时，酸度计的计量性能往往达不到相应等级规定的要求，如果以此判定酸度计不合格明显存在不合理因素，所以多做降级处理，但降级后酸度计的分度值或最小显示值又与检定规程规定不一致。在2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》中，不再将酸度计分度值或最小显示值作为定级依据，只是规定在依据其他计量性能要求判定酸度计等级时，为避免因酸度计分辨力较小，无法显示误差而造成误判，规定了不同等级酸度计的分辨力的最低要求。调整后依据实际检定结果，对酸度计进行定级更为合理。[b]三、标准器及配套设备要求的变化1、主标准器[/b] 2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》中电计检定的主标准器为：pH计检定仪和直流电位差计，用来提供标准电位信号，或直接模拟pH值信号，检定pH（酸度）计电计部分的计量性能。由于电位差计不能直接直观模拟pH值信号，在检定酸度计电计部分时，需通过绘制电位/pH值对应曲线，通过电位差计提供的电位值换算为pH值进行检定，不便使用。随着pH计检定仪的普及，电位差计已基本不用于酸度计的检定。近年来，随着无线技术及互联网的快速发展，pH检定仪也向小型化、便携式发展，并出现了具备通过手机APP或电脑进行自动检定，并通过远传的方式采集、运算、传输数据功能新型pH计检定仪。因此，2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》中规定检定酸度计电计部分的标准器是：pH检定仪，并对具备自动采集、运算与远传功能的pH计检定仪的数据采集、运算和传输功能进行了规定。[b]2、单标线容量瓶[/b] 在2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》中明确了用于标准溶液配置所使用的单标线容量瓶的要求，而老版2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》并没有明确要求，仅在附录A中根据溶液的配置方法能够确定需使用规格为1L的单标线容量瓶配置标准溶液，而未明确所使用的单标线容量瓶的准确度等级。在新版《实验室pH（酸度）计检定规程》中规定实验室应配备： 1L的单标线容量瓶（3～5）个，准确度等级：A级； 250mL的单标线容量瓶（3～5）个，准确度等级：B级。 配备不同规格的单标线容量瓶，主要是为了适应酸度计检定标准物质的发展。目前常见的酸度计标准物质有： （a）GBW(E)130072硼砂pH标准物质、GBW(E)130071混合磷酸盐pH标准物质、GBW(E)130070邻苯二甲酸氢钾pH标准物质（4.00）。此套标准物质为二级标准物质，已定量分装，根据使用要求直接使用250mL的单标线容量瓶定容配置即可。 （b）GBW13106硼砂PH标准物质、GBW13105磷酸氢二钠PH标准物质、GBW13103邻苯二甲酸氢钾PH标准物质。此套标准物质为一级标准物质，并未定量分装，需根据检定规程附录A标准溶液配置方法，定量称量后使用1L的单标线容量瓶定容配置。[b]3、天平[/b] 在2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》相比老版2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》增加了对用于标准物质称量使用的天平的要求。要求配置实际分度值不大于0.01mg的天平。 单标线容量瓶、天平的配备主要应根据选用的标准物质确定。如使用已定量分装的标准物质，可仅配备250mL单标线容量瓶；如使用未定量分装的标准物质，则需配备1L单标线容量瓶和天平。目前用于酸度计检定的pH标准物质，已出现溶液标准物质，该类标准物质已定值，可直接使用，如果选用此类标准物质，则不需配备单标线容量瓶和天平。[b]四、检定方法部分的变化1、电计pH示值误差的计算公式[/b] 2005版《实验室pH（酸度）计检定规程》pH示值误差的计算公式为公式（1）[img=,392,57]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201530501879_3633_1638093_3.png!w392x57.jpg[/img] 按照公式（1）就存在使用部分酸度计是否加入等电位的问题。根据pH计检定仪的使用要求应加入等电位，但这与规程公式不符。如：[url=http://www.baidu.com/link?url=rfr1qZR4ZMy0miehbi97NdLvDHMi4z8qGliLF1TtiHAw-HFIGfPKVmO90Ojzl1OO][color=windowtext]呼和浩特铨仪计量技研究所[/color][/url]生产的pH计检定仪，在使用过程中就需要在检定仪显示值上加上等电位，再运算才能完成pH示值误差的计算。 在新版2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》将示值误差计算公式修改为式(2)[img=,653,245]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201531548204_7034_1638093_3.png!w653x245.jpg[/img] 修改后的计算公式可以适用于等电位不同的pH计检定仪。[b]2、温度补偿示值误差的计算公式[/b] 在2018版《实验室pH（酸度）计检定规程》的温度补偿示值误差的计算公式，同样修改了计算公式，以适用于等电位不同的pH计检定仪。见公式（3）[img=,661,276]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201532595598_2631_1638093_3.png!w661x276.jpg[/img][b]3、输入电流的计算公式[/b] 在2018版《实验室pH(酸度)计检定规程》中，对输入电流的计算公式进行了简化，依据公式（4）重新确认了[i]k[/i]值。[img=,399,82]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201533547554_1270_1638093_3.png!w399x82.jpg[/img][i]k[/i]值的变化见下表：[img=,690,482]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201534442653_7205_1638093_3.png!w690x482.jpg[/img][img=,690,473]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201535175566_5454_1638093_3.png!w690x473.jpg[/img][img=,690,299]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201536305509_7672_1638093_3.png!w690x299.jpg[/img][b]4、增加了近似等效输入阻抗的计算公式[/b] 2005版《实验室pH(酸度)计检定规程》虽然对近似等效输入阻抗进行了明确规定，但检定规程并未给出近似等效输入阻抗的计算公式，无法依据检定规程计算被检酸度计的近似等效输入阻抗，仅能计算出电计输入阻抗引起的示值误差。通过电计输入阻抗引起的示值误差判断近似等效输入阻抗是否合格。 2018版《实验室pH(酸度)计检定规程》，增加了近似等效输入阻抗的计算公式，见公式（6）、公式（7）[img=,690,484]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/09/201909201537424631_778_1638093_3.png!w690x484.jpg[/img][b]5、删除了仅适用于指针式酸度计检定的相关项目[/b] 由于指针式酸度计已基本不再使用，所以2018版《实验室pH(酸度)计检定规程》不再考虑指针式酸度计，是仅适用于数显示酸度计的检定规程。所以删除了电计示值误差检定过程中，针对指针式酸度计需在pH（7～8）和pH（7～6）范围内，应每隔0.2pH间隔检定一点的要求。 以上便是此次《实验室pH(酸度)计检定规程》修订的主要内容，供从事酸度计检定、校准的技术人员参考。

酸度计检定PH作为最简单的项目，检测PH的酸度计在实验室被广泛应用。酸度计在使用一段时间就需要进行检定。今天，我就来说说酸度计检定的那些事。酸度计检定包括仪器检定和电极检定。仪器检定一般都是交由外部（计量测试所等）检测，电极检定需要自己做。现在的仪器检定也不是很复杂，技术在进步，也发明了一些设备，减少人类的劳动。检定酸度计的也有了电脑型PH/离子自动检定仪，只要检定人员把酸度计和检定仪连接好就行了。酸度计的检定依据JJG119-2005《实验室PH酸度计检定规程》，检定的项目有以下几个：电计示值误差、温度补偿器误差、输入电流、输入阻抗引起的示值误差、电计示值重复性、温度探头测温误差、仪器示值误差、仪器示值重复性。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051520_469292_2595817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051522_469293_2595817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051522_469294_2595817_3.jpg电极的检定需要配制PH标准溶液，一般常用三个浓度：4.00，6.86和9.18。平时检测根据PH的范围我们一般都是选择两点校正的。PH缓冲剂有现成包装好的，直接打开用无二氧化碳水稀释至250ml即可。检定前打开酸度计预热30min，电极上面的橡胶塞需要拔掉，清洗电极，擦干，选择仪器上的标定按钮，确定，将电极和温度探头一起放入PH标准溶液中，晃动，待示值不变后点击确定。清洗探头，重复上述操作，直到最后电极结束标定，就可以查看此次标定斜率的数据了。一般电极可以使用一年，平时不检测的时候将电极的保护冒中倒入3mol/L的氯化钾溶液以保护电极。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051526_469295_2595817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051526_469297_2595817_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/10/201310051526_469296_2595817_3.jpg

pH计，是一种常用的仪器设备，主要用来精密测量液体介质的酸碱度值，配上相应的离子选择电极也可以测量离子电极电位MV值，pH计被广泛应用于环保、污水处理、科研、制药、发酵、化工、养殖、自来水等领域。该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。人们根据生产与生活的需要，科学地研究生产了许多型号的酸度计：1、按测量精度可分0.2级、0.1级、0.01级或更高精度。2、按仪器体积分为笔式（迷你型）、便携式、台式还有在线连续监控测量的在线式。3、根据使用的要求笔式（迷你型）与便携式pH酸碱度计一般是检测人员带到现场检测使用。◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆◆列举部分仪器的个别参数，仅供参考：技术参数：http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191656_648985_1608710_3.jpg〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓分割线〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓〓请您来解析：很多人也许对这些小设备的参数不太在意，也没有去深究，所以参与解读的人比较少。1、随着温度的变化测得的pH值也不断发生变化；温度的升高偏酸性的样品的pH值呈现升高的趋势，中性的pH值先下降，再平稳，最后又升高，偏碱性样品的pH值呈现下降的趋势；温度对碱性样品pH值的影响较酸性样品和中性样品更大。2、酸度计调试实验室常用的酸度计有老式的酸度计最小分度0.1单位和pHS-2型酸度计最小分度0.02单位，这类酸度计的pH值是以电表指针显示。新式数字式酸度计设定温度和pH值都在屏幕上以数字的形式显示。无论哪种PH计|酸度计在使用前均需用标准缓冲液进行二重点校对。3、酸度计的使用 所测溶液的温度应与标准缓冲液的温度相同。因此，使用前必须调节温度调节器或斜率调节旋钮。先进的酸度计在线路中安插有温度补偿系统，仪器经初次较正后，能自动调整温度变化。测量时，先用蒸馏水冲洗两电极，用滤纸轻轻吸干电极上残余的溶液，或用待测液洗电极。然后，将电极浸入盛有待测溶液的烧杯中，轻轻摇动烧杯，使溶液均匀，按下读数开关，指针所指的数值即为待测溶液的pH值，重复几次，直到数值不变数字式酸度计在约10s内数值变化少于0.01pH值时，表明已达到稳定读数。测量完毕，关闭电源，冲洗电极，玻璃电极要浸泡在蒸馏水中。 4、酸度计的保养 玻璃电极在初次使用前，必须在蒸馏水中浸泡一昼夜以上，平时也应浸泡在蒸馏水中以备随时使用。玻璃电极不要与强吸水溶剂接触太久，在强碱溶液中使用应尽快操作，用毕立即用水洗净，玻璃电极球泡膜很薄，不能与玻璃杯及硬物相碰；玻璃膜沾上油污时，应先用酒精，再用四氯化碳或乙醚，最后用酒精浸泡，再用蒸馏水洗净。如测定含蛋白质的溶液的pH时，电极表面被蛋白质污染，导致读数不可靠，也不稳定，出现误差，这时可将电极浸泡在稀HCl（0.1mol/L）中4－6分钟来矫正。电极清洗后只能用滤纸轻轻吸干，切勿用织物擦抹，这会使电极产生静电荷而导致读数错误。甘汞电极在使用时，注意电极内要充满氯化钾溶液，应无气泡，防止断路。应有少许氯化钾结晶存在，以使溶液保持饱和状态，使用时拨去电极上顶端的橡皮塞，从毛细管中流出少量的氯化钾溶液，使测定结果可靠。另外，pH测定的准确性取决于标准缓冲液的准确性。酸度计用的标准缓冲液，要求有较大的稳定性，较小的温度依赖性。5、不同的参比电极有何区别？常用的参比电极有甘汞电极和银/氯化银电极二类。甘汞电极具有电势稳定、重现性好的优点，但也有温度滞后性大，不能在高温下使用（70℃），且电极材料有毒性等缺点。银/氯化银参比电极不仅制备容易，电势稳定，重现性好，而且电极结构牢固，温度滞后性小，当温度变化之后能较快达至新温度下的平衡电势，并且可以在高温下使用。但银/氯化银电极在浓氯化钾溶液中的溶解度较大，因此在电极的外参比溶液中（一般为3.3mol/L氯化钾溶液），应加入氯化银预先饱和，否则参比电极的氯化银镀层会被溶解，使电势不稳定。 毛细管参比电极是银/氯化银参比电极的一种特殊制作形成，它将银/氯化银参比电极烧结在玻璃毛细管中间，将工作介质填充其间。这种参比电极不仅电势稳定，而且可以有效防止因外参比溶液污染而引起的参比电位变化，因此更适合在高温和连续测试的条件下使用。6、pH指示电极对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极。pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但最常用的是玻璃电极。玻璃电极是由玻璃支杆，以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液，插入内参比电极（一般用银/氯化银电极），用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支pH指示电极。市场销售的最常用的pH指示电极是231玻璃pH电极。单独一支pH指示电极是无法进行测量的，它必须和参比电极一起才能测量。pH复合电极将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极。外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极。复合电极的最大优点是合二为一，使用方便。pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。⑴电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.1~0.2mm左右，电阻值250兆欧（25℃）。⑵玻璃支持管：是支持电极球泡的玻璃管体，由电绝缘性优良的铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致。⑶内参比电极：为银/氯化银电极，主要作用是引用电极电位，要求其电位稳定，温度系数小。⑷内参比溶液：零电位为7pH的内参比溶液，是中性磷酸盐和氯化钾的混合溶液，玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。⑸电极塑壳：电极塑壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液的壳体，由聚碳酸酯塑压成型。⑹外参比电极：为银/氯化银电极，作用是提供与保持一个固定的参比电势，要求电位稳定，重现性好，温度系数小。⑺外参比溶液：为3.3mol/L的氯化钾凝胶电解质，不易流失，无需添加。⑻砂芯液接界：液接界是构通外参比溶液和被测溶液的连接部件，要求渗透量稳定。⑼电极导线：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接。pH电极具有以下特性：⑴不对称电势：当电极的内外参比电极，内外参比溶液均相同时，理论上电池电动势应等于零，但实际上总有几毫伏到几十毫伏的电势差存在，这说明玻璃球泡内外二个界面是不对称的，这一电势差就称为不对称电势。不对称电势与球泡吹制的工艺有关，也与使用中球泡表面受侵蚀或沾污有关，实际使用中，可用电计特设的定位调节器消除它。⑵零电势：pH电极的零电势是指pH测量电池的电势为零时的溶液的pH值。它取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。若内参比溶液为0.025mol/L的混合磷酸盐溶液，电极的零电势pH值大于或小于电极的零电势pH值时，电极的极性就要发生改变。⑶内阻：电极的内阻主要由球泡玻璃膜的内阻决定，它取决于玻璃的组成和厚度，阻值一般为几十兆欧。而且随温度下降而按指数式上升（每下降7℃，内阻增加1倍，例如28℃时为50兆欧，则0℃时为800兆欧）。内阻高的电极对电计的输入阻抗及绝缘屏蔽的要求高，因此电极内阻低一些为好。⑷碱误差和酸误差：当被测溶液的酸度和碱度增大时，电极电势与溶液pH值将偏离线性关系，这种偏差就称为碱误差和酸误差。碱误差是由于在氢离子浓度很低的溶液中，电极膜的响应不仅与氢离子浓度有关，而且与溶液中碱金属离子浓度有关。碱误差使测得的pH值比实际的数值偏低。酸误差在较低的pH范围内（pH1~2）出