pH酸度计检定中需注意的几个问题

李海英

大同市质量技术监督检验测试所 山西大同 037006

酸度计也被称为pH计，是化学检测中常使用的一种精密仪器，能够对溶液介质中的酸碱度进行精准测定。化学实验室中应用的pH酸度计种类繁多，应用范围广泛，但是经过一段时间的应用后，酸度计的内部元件以及检测电极等容易出现灵敏度下降或老化的问题，影响最终测定结果的精准性。因此，国家将酸度计纳入强制检定范围内，检定周期为一年，检定需要国家计量部门执行，检定关系十分固定，按照期限要求定期送往检定部门，可以选择现场检定与送检两种方式。检定后可以有效的提升酸度计的精准性，但是检定中有诸多事项需要注意。

1 pH酸度计结构与原理

1.1 结构

目前化学实验室中使用的酸度计结构都相对简单，便于实验员的操作，而且具有测量结果精准、自动化程度高等诸多优势。主要的构成有两部分，一部分是电极，另一部分是电计，其中电极通常为负荷电极，将参比电极与测量电极复合在一体，可以进行离子选择，并确定离子电极电位的mv值[1]。

1.2 原理

酸度计中有一块为工作提供支持的电池，也就是有参比电极与测量电极组合而成的复合电极，通过电极可以测试出溶液中的电位差，从而得出电池的电势大小，再与待测溶液进行对比，分析pH形成的线性关系，使用电流计进行结果转换，可以得出溶液的pH值。其中复合电极也就是原电池，其组成部分有两部分，一部分对pH极具敏感性，另一部分是测试电池电位的参比电极，测定过程中需要保持温度恒定，参比电极反馈电池电位的变化情况，从而总结变化规律，这也是溶液中pH的变化规律[2]。但是在测试过程中，由于受电路阻抗的影响，电池电位的测试存在一定的困难，所以，需要借助电流计将电位信号放大，这样可以重新获取信号，并推动信号强度幅度大小的变化，这样当电表指针偏转过程中，pH也随之变化。目前使用的大多数是数字式酸度计，pH值可以直接显示。

2 pH酸度计检定过程中需要注意的问题

2.1 外观检查需要注意的问题

对酸度计的外观进行检查是检定过程中不可或缺的环节，根据规定要求，在检定酸度计之前，检查其外观，如开关键位置、按钮灵活性、电极导联线、电源插头等部位是否完整，不存在损坏现象，能否正常使用，开机后各项功能键是否正常，与显示器的显示是否对应等[3]。检测这些与仪器相关的事项后，还要对仪器的基本信息进行检查，包括仪器的型号、出厂信息、编号等，与实验室所送文件信息相符，即可展开下一步检查。

2.2 校准环节注意问题

校准环节是检定的关键环节，要求在检定前做好仪器的基本设置与相关调整，这会对检定的成功与否造成直接的影响。做好基础准备之后，再展开校准工作，通常校准时需要使用两种标准溶液，一种是4.00（4.01）pH，另一种是 6.86（7.00）pH，与仪器相对应的需要使用9.18pH进行三点校准。通常校准需要进行三次，对于有些灵敏度差、使用时间过长的酸度计应经过多次校准后再进行检定[4]。另外，要求在平时的仪器保存中要将电极浸泡在氯化钾溶液中，检测之前需要对电极进行清洗，清洗必须使用蒸馏水，而不能使用生活中的自来水，清洗之后用滤纸进行细致的擦拭，避免电极的泡膜受到损坏，清洗之后方可进行电计示值误差检测。上述步骤不可随意进行更换，必须保障有序进行，而且行为规范。

2.3 标准温度控制

温度直接作用于酸度计的检定结果，在进行电极测量pH时，温度会导致检测结果发生变化，所以根据检定要求，检定过程中使用的标准溶液温度应始终控制在25℃，始终保持恒温。检测前，需要使用温度棒在标准溶液中浸泡5分钟作用，测量出溶液温度，如果标准液的温度不符合标准要求，则需要将标准液的容器浸泡在恒温的水浴锅中进行温度控制，这样可以使检定摆脱温度的影响。但是有些时候，检定会遇到极为恶劣的条件或环境，溶液通过各种方式都无法达到要求温度，那么需要对溶液温度进行仔细的观察，调试被检定设备的温度选项，调制与标准液温度相同示值后重新进行检定，这种方法只适用于无法调制与标准液温度相同时应用，尽量都已25℃为标准，始终保持恒定[5]。

2.4 酸度计类型的区分

酸度计的种类繁多，不同种类的酸度计在检定过程中有着不同的要求与规定，所以在检定前要做好酸度计类型区分，根据计量性的要求，有些酸度计不可以直接进行检定，否则检定后酸度计的检测功能也会受到影响。酸度计类型的划分主要受酸度计级别的影响，而级别根据分度值也就是分辨率大小来确定，其中电计指示器显示的是最小分辨值，例如，电计上显示分度值为0.01pH，那么其酸度计级别也就是0.01级，0.01级与0.1级酸度计在化学实验中较为常用，此外还有工厂作业中使用的高精度酸度计，级别为0.001级。利用标准溶液进行测试产生的综合误差决定着仪器的精确度，其最终结果主要受玻璃电极、参比电极、电计的影响，如参比电极电势稳定性受到影响、玻璃电极重复性出现误差都会导致结果受到影响。所以在校准的规定上要求，常用酸度计选择三点校准，电计示值误差不能超出±0.01pH范畴，由阻抗误引起的误差也不能超过±0.01pH，电计示值重复性引起的误差要在0.01pH内，温度补偿器仪器的误差不能超出±0.01pH范围内、校准中输入的电流要控制在1×10-12A[6]。

2.5 标准溶液保存的注意问题

检定中使用的标准溶液需要在聚乙烯瓶中通过密封进行保存，保存时限只在2-3个月内，当日常巡视中发现溶液出现了发霉、混浊、沉淀等现象时，则代表其性能受到了影响，不能使用在酸度计检定中。目前，为了避免保存上出现问题，很多检定机构都选择直接购买标准溶液，但是这种溶液的浓度无法得到保障，所以还是会对检定结果造成影响。

2.6 酸度计维护注意问题

通过目前酸度计检定实际情况来看，误差明显存在，这在很大程度上是由于实验室在使用过程中，不注意对酸度计的日常维护，或使用了不当的维护方法，导致电极出现被侵蚀、被污染的现象。所以，检定机构应承担起责任，让实验室以及检定人员了解酸度计维护时需要注意的事项。由于目前使用的酸度计大多是复合电极，这种电极在不使用时为了避免出现被侵蚀等问题，要将其浸泡在3M氯化钾溶液内，不需要进行另外洗涤或吸水性试剂浸泡，要始终保持其中的玻璃电极泡膜透明、清亮，不能被溶液完全包裹或出现气泡。如果需要对高浓度液体进行检测，要根据检测步骤及时完成，不要拖拉，检测完成后要立即进行酸度计清晰，避免高浓度溶液腐蚀玻璃电极；如果在使用过程中参比电极球泡内部遭受到了氯化物溶液的侵蚀，电计数会不稳定，频繁进行跳动，测试人员可以轻轻甩动电极，维持电计数稳定。另外，不能使用酸度计测试腐蚀性较强的溶液。日常的合理维护与保养，能够保护酸度计的电极，减少酸度计的偏差，从而提升检定的效果。

3 结语

综上所述，酸度计是实验中使用的重要化学仪器，对测试溶液pH值有着不可替代的作用，为了保障其测试结果的精准性，要做好检定工作，严格遵守检定规定与要求，保障检定各项操作规范。