2021-04-26pH计小小议

背景

竟然又被pH计给摆了一道啊，只是想简单测个土壤pH值，但测定数值一直上升个不停，怎么搞？学生说旁边实验室的手持式pH计很稳定，我们这个一直来回跳，那说明我们的仪器比较灵敏啊，嘻嘻。我们使用的仪器：雷磁PHS-3E pH计。

分析原因

还特地打电话给客服问了问

1 参比液体一定要加满。如下图所示。平时没测量的时候，要把电极那个橡皮筋扣上，不然参比溶液都挥发完了，测定的时候要把橡皮筋抠开，保持内外压力一样。参比溶液是饱和氯化钾溶液，所以过一段时间，就会看到电极上一层析出的白色结晶，正常，搽干净，补充参比溶液就可以了。

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2 换好了新的参比溶液，数字还是一直跳，考虑是E-301FpH复合电极坏了（去雷磁官网买一个，200多块钱）还是PHS-3EpH计坏了（寄回厂家维修），把下图那个配件（好像叫短路插头）拿出来，替换电极的插到pH计上，显示0mV，那么PHS-3EpH计没问题，多半是E-301FpH复合电极坏了，我们的电极也买了2/3年了，直接换个新的。虽然有4%HF、低于1mol/L烯酸可清洗，但效果也不明显，看来是该换个电极了。

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3 pH电极使用前为什么需要浸泡？
我一直以为拿出电极，用蒸馏水冲一下就用，其实最好是用蒸馏水或pH4的缓冲液浸泡（浸泡8-24小时或更长，根据球泡玻璃膜厚度、电极老化成都而不同），为什么？因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一层很薄的水合凝胶层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子良好响应。

电极先放蒸馏水中浸泡，使之形成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边的“水合硅胶层”。当球状玻璃膜的内外玻璃表面与水溶液接触时，玻璃膜内外表面层中的钠离子或锂离子几乎全部被H+离子所取代，从而形成所谓的“水合硅胶层”。当把浸泡好的玻璃电极插入到待测溶液中时，水合硅胶层与溶液接触，由于两者H+活度不同，形成活度差，从而产生电势。
4 另外，尽量避免在乙醇/硫酸等脱水介质中使用。

多学一点点，了解一下pH电极的原理

它是采用氢离子选择性电极测量液体pH值，采用的电势法：将一个连有内参比电极的可逆氢离子指示电极和一个外参比电极同时浸入到某一待测溶液中而形成原电池，在一定温度下产生一个内外参比电极之间的电池电动势，这个电动势与溶液中氢离子活度有关，而与其它离子的存在基本没有关系。仪器通过测量电动势大小，转化为pH而显示出来。实际中，内参比电极和外参比电极常常组装在一起形成复合电极供使用。

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内参比溶液：多为pH恒定的缓冲溶液或浓度较大的强酸溶液，如0.1mol/L 盐酸溶液（我们用户不用加，电极制造好就封装了内参比溶液了）。外参比溶液：常为饱和氯化钾溶液或氯化钾凝胶电解质（我们的仪器是要加饱和氯化钠溶液的，所以了解了原理就知道必须加啊。而另外一种手持式pH计就不需要添加，可能加的是氯化钾凝胶电解质吧，有文献说它不易流失，无需添加）。

因此，根据玻璃电极原理，酸（提供H+离子）比碱好，所以不能长期浸泡在中性或碱性缓冲液中，会使pH电极膜响应迟钝。