智能pH计电计检定中定位问题分析

张振江

摘 要：pH计通常由电计和电极两部分构成，测量误差也是由这两部分造成的。本文主要展示如何使用智能pH计电计，并且探讨在鉴定过程中可能出现的定位问题，找出原因，并进行合理整改。

关键词：智能；pH计电计；检定；定位问题

中图分类号：TH832.31 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2017）06-0078-02

Analysis of Intelligent Electric Meter pH Meter Verification

Positioning Problem

Zhang Zhenjiang

（Quality and Technical Supervision and Inspection Center，Kaifeng Henan 475002）

Abstract： We usually use the pH usually consists of the two meter and the electrode part， measurement error is also caused by the two parts， but this paper was mainly to demonstrate how to use the smart electric pH meter， and discuss ed the problem that may appear in the identification process， and find out the reason and reasonable rectification.

Keywords： intelligence；pH meter；calibration；positioning

1 pH计的概念

pH计也称为酸度计，能够方便、快速地测量溶液的pH值，在学生实验，科学研究，化工生产方面运用普遍。其原理是运用电位方法，测量溶液中所含的氢离子浓度。pH计与溶液接触时，能够在电极产生一定的电位差，并且通过电计传导、转化，进而显示pH值。

2 pH计使用时的定位方法

2.1 一点定位法

首先把pH计的斜率设定到百分之百的位置上，接着选择一种标准溶液，进行pH计电计的定位，然后就可以开始测量了。在测量时，被测液体的温度要适宜，一般为常温，要与标准溶液的温度保持一致，相差不可太多，并且待测液体的pH值不能与标准溶液的pH值相差太大，相差越小越好[1]。在定位结束后，为了避免出现较大误差，需要先测量一下另一种标准溶液，确保出现的误差在可以接受的范围内，这样在测量待测溶液时，能够更准确。如果待测溶液的pH会随着温度的改变而改变，那么我们一定要将温度补偿计运用到测量中去，能够使温度合理，检测更加准确。测溶液测量完毕后，一定还要校正pH计，将其放入标准溶液中，但不进行定位调整，能够检测出刚才的测量误差是否在可接受范围内。从而对整个测定的准确度进行定位。

2.2 两点定位法

有时我们测量pH值时，需要精准的读数，但是一些电极有时不能够满足需要，不能达到合适的值，这时可以使用两点定位法进行定位，也是许多高校常用的一种定位方法。第一步是将pH计插入中性缓冲液中，缓冲液的pH值要接近于7，然后用蒸馏水进行彻底洗涤；第二步检验员再将pH计插入第二个缓冲溶液，这个缓冲溶液要是偏酸性或者偏碱性的溶液，接着进行斜率调节，使指示数据符合該pH值，重复这一系列操作，数值不再改变时，就可以着手检测待测溶液。进行检测时，待测溶液的pH值不能高于两个缓冲液的最高值，也不能低于两个缓冲液的最低值。此时，检验员要用定位调节器对接近于7的缓冲液进行调节，而对第二种缓冲液进行斜率调节。在最后的测量结束后，检验员要重新进行以上步骤，进行标准核实，观察产生的误差是否在合理的范围内，并且要对数据进行对比，如果出现较大误差，需要重新进行测量[2]。

3 pH计电计定位中遇到的问题

3.1 校准方式问题

一些检验员在对智能pH计电计进行检定过程中，并不能了解如何进行检定，因为智能pH计电计和传统pH计不一样，能够自动完成操作。新一代的智能pH计电计能够自动测量温度，自动进行定位服务，并且还能测出斜率。当前的智能pH计电计在内部设计了许多智能元素，如能够测定出磷酸盐、硼砂等标准溶液，在不同温度下的不同指标。因此，智能pH计电计对各种溶液的测量非常有效果。但使用一些老式的校准pH计的方法，不适用于校正新的pH计，导致智能pH计电计出现较大数据误差。

3.2 对不确定度评定不够

首先，不确定度是指在测量中会产生一定的误差，因此对测量得到的数值会出现一定程度上的不肯定，但换一种思维，也能够说明肯定程度，能够代表被测溶液的质量水平。确定度越大，说明测量得到的结果越高，测量水平也越，但有时却没有得到一定的不确定度，导致评定结果没有说服性，也没有可比性。

3.3 使用时的损害

在测量过程中，有时实验者的力气较大，将电位器破坏了，那么对pH计电计也是有影响的，会导致测量产生较大误差以及pH计电计不能正常显示读数。测量过程中需要耐心等待，只有这样才能得到最准确的数据。pH计平时要放在不易碰到的位置上，还要有专业人员进行定期保养、擦拭，以免对电极产生损害，也避免电计读数出现误差。

3.4 阻抗引起的无法调节

有时由于实验室环境等原因，会使pH计电计输入产生阻抗，进而引起误差。在调节过程中，一些带旋钮的pH计就十分方便，但我们现在用的智能pH计就不能很方便进行调节，因此阻抗产生的误差不能检验出来。校准使用的标准缓冲溶液，在每个国家都有不同指标，在标度上很难进行平衡，只有欧洲的标准才能够与智能pH计相等。

4 pH计电计定位理论

pH计电计在检定是否出现误差的过程，是通过对实际溶液的pH值进行测量。电位法是其中一种方法，是一种模拟测量过程，还需要建立模型。首先检验员要测量由电极、溶液组成的原电池的电动势，很容易得到pH值。标准溶液在不同温度条件下的pH值也是不一样的，因此，不同的pH值可以代表不同的电位值，并且是唯一的。智能pH计也是这样，检验员通过计算电位差，并且将它们输入到智能pH计电计中，就能够正常定位。检验员可以用公式E=K（pH1-pH2）进行计算：第一个pH就是标准溶液的pH；第二个pH就是等电位的pH。在公式中，E为需要输入的电位值，K为理论上的常数。在使用pH计检定仪时，检验员可以用输入的pH减去标准溶液的pH值，再减去等电位的pH值。

笔者通过对几种不同的缓冲液进行检测与计算，得到如下数值：在25℃时，混合磷酸盐的标准pH值为6.85，在30℃时的pH值为6.83；硼砂的pH值在25℃时为9.14，在30℃时pH值为9.10；邻苯二甲酸氢钾在25℃的pH值为4.07，在30度时的pH值为4.06。

5 对pH计电计检定定位的实验过程

第一步，检验员将pH计的测温装置调整到25℃，然后将pH计调整到定位档，在pH计电计中输入值，将其定位到6.86值，这是第一个标准值；第二步，检验员需要再次向电计中输入一定的值，再将定位调整到第二个缓冲溶液的pH值：pH=4.00，或pH=9.18；第三步，检验员将电计调整到合适斜率，斜率在这应为百分之百；最后一步为调整测量档，指示值应为7.00。以上的方法就是调整pH计电计定位的步骤，定位结束后就可以对待测溶液进行测定了。

6 pH计电计及电极在使用时的注意事项

使用酸度计的人员要注意很多问题，在调整小零件时如果用力过猛，就会将其破坏，造成不能挽回的损伤；要对电極进行合理选择，如果能满足使用，就不用在加大精密度上造成不必要的浪费。对待测样品种类的不同，检验员要选择不同的电极设备，在使用过程中，不能够将玻璃球碰撞到杯底或者杯壁，最重要的是，不能污染电极，每次使用都要对电极进行冲洗，要用合格的蒸馏水，在使用后也要冲洗，使用后要用吸水纸进行吸附，玻璃球的两侧也要吸干净。当测量过程中出现故障时，检验员要及时判断是什么原因导致的，再进行修理。pH计电计在定位时产生误差，并不一定是电计的问题，很大可能是其他地方出现了故障。

7 结语

pH计能够应用到科学、教学、医学方面、工业农业等领域，这些领域都离不开对PH的准确测量。在这方面技术的进步，是我国进步的表现，能够促进我国经济快速发展。因此，国家要重视专业人才的培养，并在改善pH计电计定位问题的道路上一直走下去，直到找到最理想的方法。

参考文献：

[1]张宇.实验pH（酸度）计电计示值误差和仪器示值总误差电计示值误差测量结果的不确定度分析[J].民营科技，2016（11）：32.

[2]庄熙.pH（酸度）计电计示值误差测量结果的不确定度评定[J].标准科学，2013（4）：62-63.