高校实验室中常见电极的使用与维护

刘艳红，龙 梅，朱 乐

（赤峰学院 化学化工学院，内蒙古 赤峰 024000）

电极类设备通过电极电势的变化来测量待测组分的含量.具有仪器价格低、使用方便、结果较为精确等优点.随着社会的进步和经济的不断发展，各种检测手段层出不穷，其中电极类检测被广泛应用于工农业检测、医院检验、环境监测、科学研究等领域，也是各行实验室常用的化学分析手段.但在实际应用中，却常常出现对电极管理和维护不当，导致其出现电信号不稳定，从而影响实验结果测定等问题.不同的电极使用寿命不同，如果使用或维护不当，就会使电极寿命大大缩短.所以在高校实验室中对电极的维护和使用就显得尤为重要.本人从事化学实验准备多年，现将实际工作中积累的一些电极使用与维护方法整理出来，以供从事本行业的同仁参考.

1 酸度计中pH电极的使用与维护

酸度计主要是用于测量溶液的pH值，也可测量溶液的电动电势，由此可根据pH值和电动电势的变化来定量地溶液的含量.目前酸度计所配备的电极大多数是复合电极，其主要特点是使用比较方便，在溶液中迅速平衡，且不受还原与氧化物质的影响.

1.1 使用前应首先仔细检查玻璃电极，前端球泡是否透明无裂痕，球泡内是否充满溶液，不能有气泡存在.另外实验室所用复合电极多为可充式，第一次使用或长时间停用的pH电极在使用时，应先检查电极内是否还有充足的补充液，如果没有外参比溶液，及时补充复合电极的外参比补充液，外参比溶液为3mol/L氯化钾溶液，补充液可以从上端小孔加入，加入时注意不要引入其它杂质.使用时为了保持电极内氯化钾溶液的压差，应将pH电极加液口所套橡胶套和下端橡胶皮套全取下.

1.2 电极使用前要在纯水中浸泡十几个小时，充分活化.

1.3 定位和斜率校准.电极在测量前必须用已知pH值的标准缓冲溶液进行定位和斜率校准.实验室中多采用两点法进行校准.如4.00pH（25℃）作为第一点，视具体情况把6.86pH（25℃）或9.18pH（25℃）作为第二点，一般pH电极性能较好时，标定后斜率在98%以上，性能略微下降应在95%左右，低于90%建议更换电极或重新检查一下电极.1.4 电极的清洗.如果所测溶液含有易污染电极物质，电极就会出现钝化，表现为平衡时间长，读数不稳定，百分理论斜率低.为此则应根据污染物质的性质，以适当溶液清洗，使之复新[1].清洗时，应注意慎用三氯乙烯、四氯化碳、四氢呋喃、丙酮等能溶解聚碳酸树脂的清洗液，因为保护电极的塑料栅可能会被聚碳酸树脂把溶解，感应玻璃球表面就会被玷污或破损，使电极失效.洗液的选择要根据污染物的性质.如污染物是无机金属氧化物时，用低于1mol/L稀酸清洗；如污染物是有机油脂时，用弱碱性的稀洗涤剂；如污染物是树脂高分子物质，则用酒精、乙醚等有机溶剂；如污染物是蛋白质雪球沉淀物，则5%胃蛋白酶和0.1mol/LHCl清洗；如污染物是颜料类物质，用稀的漂白液或过氧化氢清洗.

1.5 使用完毕后，应将电极冲洗干净，套上电极保护帽，帽内应有适量的氯化钾饱和溶液，以保持球泡的湿润；长期不用的电极避免浸在蒸馏水中、蛋白质、酸性氟化物溶液中，并防止与有机硅油接触.

2 参比电极的使用与维护（以甘汞电极为例）

甘汞电极作为实验室中常用参比电极，它能和玻璃电极，银或铂等金属电极，氟、氯、溴等阴离子电极以及银、镉、铜、铅、钾、钙、钠等阳离子离子选择性电极构成多种不同的电极系统，连上对应的测量仪器，对上述各离子含量进行瞬时或连续监测.广泛地应用于工农业生产以及医学和环保等部门的科研和检测方面.

2.1 使用前应将原来的饱和甘汞溶液用超纯水洗出来，重新注入时饱和氯化钾溶液.注意天气温度较高时，要少量加入一些氯化钾固体，以免参比液出现不饱和现象，而影响测定.此过程注意不要引入灰尘或局外其它离子进入电极内部[2].

2.2 检测环境要求.甘汞电极里的甘汞在高温时不稳定，所以甘汞电极不能在高温下使用.甘汞电极不宜用在酸性较强、碱性较强溶液中使用，因为此时的液体结界电位很大，而且甘汞可能被氧化.

2.3 甘汞电极使用.甘汞电极在启用时上端的橡皮塞必须拔去，插入被测溶液的深度要适当，用后必须将其下端清洗干净.待用的甘汞电极必须单独放在蒸馏水中浸泡，但不得与任何测量电极同时浸在蒸馏水.饱和甘汞电极长期不用时，用橡皮套套住即可，最好浸泡在饱和氯化钾溶液中.

3 阴离子电极的使用与维护（以氟电极为例）

实验室中常用的阴离子有很多，其中氟电极是我们经常用到的阴离子选择性电极，它在使用时应注意哪些呢？

3.1 氟电极初次使用时可用氟溶液（10-3或10-5mol/L）浸泡1～2h或用去离子水作短时间的浸泡和洗涤，实验表明用去离子水浸泡效果会更好[3].

3.2 在测量前，将氟离子选择性电极置于去离子水中，将电极的空白电位值洗到低于-340mv.此时氟离子电极的工作性能最好，线性范围大，测试的稳定性好.另外，一般氟离子电极的响应极限为0.05mg/L，所以根据氟离子电极的响应极限值，可大致确定称取药品的最小取药量[4].

3.3 在10-7～10-1mol/L F-浓度范围内,不同好坏的氟电极都是低浓度端偏离线性.据此,可按Kj=|En-En-1|/59.16×100%≥90%判断电极性能好坏与使用期限.该判断方法具有判断准确、操作简便的优点[5].

3.4 氟电极不宜放在阳光直照，温度较高处，也不易久藏，以免氧化镧敏感膜变质，内参比液渗出挥发，热胀冷缩进入空气，避免敏感膜受机械损伤，移位，化学浸蚀以及在热熔中使用，以免影响电极的性能与寿命[6].

4 金属电极的使用与维护（以银电极为例）

银电极属金属电极，用以测量银离子及卤元素离子浓度的的指示电极，广泛用于银量分析的电位滴定.使用与维护及注意事项,保持银棒表面清洁，必要时可用细沙皮擦银棒表面，然后用蒸馏水洗净.使用完毕后，使用蒸馏水洗净后保存.

总之，实验室的实验人员如果能正确使用常见电极，并做好这些电极的日常维护和保养工作，不但可以延长电极的使用寿命，而且可以大大地减少实验的测量误差，从而提高化学实验、检验数据的准确性、可靠性.

参考文献：

〔1〕赵翔,赵兵,王桂燕，等.酸度计的使用与维护[J].实验室科学，2010,8,13(4)：154-155.

〔2〕黎斐.氟电极的维护与使用期限判断方法[J].实用预防医学,1996,3(3)：180-181.

〔3〕朱启尚.氟离子选择电极法的特性及使用要求[J].检验方法，2001，10（25）：63-64.

〔4〕黄泽南,黄畅,黎斐.论氟离子电极的空白电位值及其应用[J].湘潭师范学院学报，1997,18(3)：1-6.

〔5〕缪征明.氟电极的准备.仪器分析[M].北京：机械工业出版社，1982.560-561.