【纯水设备http://www.tjxqcs.com】pH计是实验室里很常用的仪器，操作简单容易上手，主要用来精确测量液体介质的酸碱度。不过在使用过程中，它经常会出问题，像读数不稳定一直波动，校准的时候出现异常，还有缓冲溶液也会有状况。这些问题究竟是怎么造成的呢？

1. 什么是pH标准缓冲溶液，它具有那些特点？

做化学实验的时候，经常会用到pH缓冲溶液，它最大的特点就是能让自身的pH值保持稳定。不管是往里面加一点点酸或者碱，还是溶液在化学反应里自己产生了少量的酸、碱，又或是把溶液适当稀释一下，它的pH值都不会有什么大变化。像这种能扛得住少量酸碱，也不怕被稀释，一直让pH值稳稳当当的溶液，就叫做缓冲溶液。

pH标准缓冲液呢，还有一些更特别的地方：

①它的pH值是确定的，而且准得很，完全符合规定的标准，实验的时候能放心用它来做参照。

②不管什么时候用，也不管在什么环境下，只要按照正常的方法操作，它的pH值都不会变。而且它“抗击打”能力强，加少量的酸或者碱进去，都能轻松应对，稳稳保持pH值稳定。另外，就算把它稀释了，它的pH值也不会有太大波动，温度变一变，对它的影响也不大。

③它做起来不麻烦，不需要特别复杂的步骤，材料也不难找，实验室能很方便地配制，想用的时候随时都能有。

2.如何制定pH标准缓冲溶液?

纯水设备如果只是做个普通的pH值测量，用成套的pH缓冲试剂就足够了，一包试剂能配出250mL的溶液。开始配溶液前，先准备好去离子水，把它煮15到30分钟，这样能除掉水里溶解的二氧化碳。煮好后，把pH缓冲试剂的塑料袋剪开，把里面的试剂倒进烧杯，接着加适量煮过的去离子水，搅拌一下，让试剂完全溶解。再用去离子水把空的试剂袋涮一涮，涮下来的水也倒进烧杯。然后，把烧杯里的溶液小心地倒进250mL容量瓶里，接着往容量瓶里慢慢加去离子水，加到刻度线的位置。最后，把容量瓶的盖子盖紧，上下摇晃，让溶液充分混合均匀，这样溶液就配好啦。

3.如何正确保存和使用pH缓冲溶液

缓冲溶液配好后，得装进玻璃瓶或者聚乙烯瓶里。不过像pH 9.18、pH 10.01、pH 12.46这些碱性的缓冲溶液，一定要用聚乙烯瓶装，不然会出问题。装完后，把瓶盖拧紧，放进5 - 10℃的冰箱里保存，这样大概能用六个月。要是看到溶液变得浑浊、长霉，或者有沉淀，就千万别再用了，不然实验结果肯定不准。

要用的时候，先准备几个50mL的小聚乙烯瓶，从大瓶里倒些缓冲溶液进去。倒完后别急着用，把小瓶放在当前环境里放1 - 2个小时，等溶液温度和周围一样了再用。还有，小瓶里用过的溶液，千万别倒回大瓶，不然大瓶里的溶液就被污染了。在10℃以上的环境里，小瓶里的缓冲溶液能用2 - 3天。一般来讲，pH 7.00、pH 6.86、pH 14.00这三种溶液能用的时间长一点，而pH 9.18和pH 10.01这两种溶液，因为特别容易吸收空气中的二氧化碳，pH值变得很快，所以要尽快用完。

4.pH缓冲溶液有何前途?

测pH值前，一定要校准pH计，这是为了保证它测的数据准不准。比如说，先用pH值是6.86和14.00的标准溶液，把pH计校准好。校准完，把pH计的电极放到pH值为9.18的溶液里，瞅瞅仪器显示的数值，和9.18是不是一样。

要是对测量精度要求不是特别高，也得看看pH计还需不需要重新校准。因为pH计校准完用过之后，测的数据可能会不准。所以在测试前，把电极插进和要测的溶液pH值差不多的标准溶液里，根据显示的数值和标准值差多少，来决定要不要重新校准。

这么做还能检查pH计的电极好不好用。要是电极不好，测的数据肯定差很多，这样就能及时发现问题。

5.pH电极为何要浸泡？如何正确浸泡pH复合电极？

用pH电极前，必须先泡一泡。这是因为pH电极的球泡是特殊玻璃膜，膜表面有一层薄薄的凝胶。只有让凝胶充分湿润，它才能和溶液里的氢离子好好“打交道”，这样测pH值才准。另外，泡一泡玻璃电极，能让不对称电势降下来，变得更稳定。

泡电极用蒸馏水或者pH 4.00的缓冲溶液都可以，用pH 4.00的缓冲溶液效果更佳。要泡24小时甚至更久，具体泡多久，得看玻璃膜的厚度，还有电极旧的程度。

参比电极的液接界也得泡。要是液接界干了，液接界电势就会变大，或者不稳定。泡参比电极的溶液，得和它外面的参比溶液一样，也就是3.3mol/L的KCl溶液，或者饱和KCl溶液，泡几个小时就可以了。

所以对于pH复合电极，一定要把它浸泡在含有KCl的pH 4.00缓冲液里。这么做是为了能同时让玻璃球泡和液接界都正常发挥作用。这里得着重提醒一下，以前大家用单支的pH玻璃电极，习惯用去离子水或者pH 4缓冲液浸泡。后来开始用pH复合电极了，还是用老办法浸泡，甚至有些不正确的pH复合电极使用说明书，也在教人这么做。但这种浸泡方法是错的，会带来很不好的后果。一支原本性能不错的pH复合电极，这么泡完就会变得反应慢、测量精度差，而且泡的时间越长，性能就越糟糕。这是因为长时间浸泡后，液接界里面（比如砂芯里面）的KCl浓度大幅降低，导致液接界电势增大，还不稳定。不过也别太担心，只要把电极在正确的浸泡溶液里再泡上几个小时，它还是能恢复正常的。还有，pH电极千万不能泡在中性或碱性缓冲溶液里，要是长期泡在这类溶液中，pH玻璃膜的反应就会变得迟钝。

配pH电极浸泡液也不难，这么做：找一包250mL装的pH 4.00缓冲剂，倒进250mL纯净水里，再往里头加56克分析纯KCl。开小火加热，边加热边拿筷子或玻璃棒搅一搅，直到KCl彻底化在水里，浸泡液就配好了。

6.可充式和非可充式pH复合电极有何区别？

pH复合电极按外壳材料，分为塑料和玻璃两种。从结构上又能分成可充式和非可充式。可充式pH复合电极，外壳上有个加液孔。要是发现里面的溶液少了，把加液孔打开，就能往里加KCl溶液。非可充式里面装的是像果冻一样的凝胶状KCl，不会漏出来，外壳上也没有加液孔。

可充式pH复合电极好处挺多。它里面的溶液渗透快，测量时的电位很稳定，重复测量结果都差不多，测出来的数据比较准。要是溶液少了或者脏了，还能添新的或者换干净的。不过，它用起来有点麻烦。使用可充式pH复合电极时，要把加液孔打开，这样液体压力大，电极反应快。要是看到里面的电解液，比加液孔低了差不多2厘米，就得马上加新的电解液进去。

非可充pH复合电极特别好打理，用起来也简单，所以在很多地方都能看到它的身影。不过，要是在实验室里长期不间断地用它做测试，时间一长，液接界那儿的KCl浓度就会慢慢变少，测出来的结果就没那么准了。

所以这种电极用完别乱放，得泡在专门的浸泡液里，这样下次再用，它就能正常工作。但大部分实验室不会一直做测试，所以就算是用非可充式pH复合电极，对测试结果的准确性影响也不大。

在纯水设备等工业场景里，对测试数据的准确性要求没那么高，大家更在乎好不好用 ，所以非可充pH复合电极因为使用方便，在工业上很受欢迎。

7.如何正确使用pH复合电极？

用pH复合电极，有些地方得特别留意：

①电极的球泡前面不能有气泡，要是有，就用力甩甩，把气泡弄掉。从浸泡瓶里拿出电极后，先在干净的去离子水里晃一晃，然后甩干，千万不能用纸巾擦球泡。因为用纸巾擦容易产生静电，让电荷跑到玻璃膜上，这样电极要很久才能稳定下来，测数据就不准了。正确做法是，用要测的溶液冲一冲电极。

②把电极放进要测的溶液里后，先搅拌搅拌、晃一晃，再让它安静待着。这样能让电极快点反应，测出准确数据。要是用的是塑壳的pH复合电极，搅拌和晃动就得更用力些。因为球泡和塑壳中间有个特别小的空隙，电极放进溶液里，这个空隙里的空气有时候跑不出来，就会形成气泡。气泡会让球泡或液接界和溶液接触不好，所以一定要用力搅拌、晃动，把气泡赶出去 。

③测完黏糊糊的样品后，一定要拿干净的去离子水，把电极反复冲洗好多遍，把粘在玻璃膜上的样品都冲掉。有时候光用水冲不掉，就得先用专门的试剂把样品洗掉，再用水把试剂冲干净，最后把电极泡进浸泡液里，让它恢复正常工作状态。

④使用电极的时候，千万别让它碰到强酸、强碱或者有腐蚀性的溶液。要是不得不测这类溶液，那就尽量缩短电极泡在里面的时间，用完后立刻仔仔细细清洗干净。还有，像无水乙醇、浓硫酸这些会让东西脱水的液体，也不能用这个电极去测，它们会把球泡表面的那层水合凝胶层给破坏掉。

⑤塑壳pH复合电极的外壳是聚碳酸酯塑料（PC）做的，PC塑料在四氯化碳、三氯乙烯、四氢呋喃这些溶剂里会被溶解。要是你要测的溶液里有这些溶剂，那电极外壳就会被溶掉。碰上这种情况，就得赶紧换成玻璃外壳的pH复合电极。

8.pH电极如何清洗？

要是电极的球泡和液接界脏了，就按下面的方法清洗：先选合适的溶剂把脏东西擦掉，再用干净的水把溶剂冲干净，最后把电极泡在专门的液体里，让它重新变得好用。

常见的脏东西有这些：金属氧化物、油污、塑料类的高分子、蛋白质和血球沉淀、颜料等。

可以用来清洗的东西也挺多：浓度不高的稀酸、温和的弱酸性洗涤剂、稀酒精、丙酮、乙醚、用食母生片配成的酸性酶溶液、稀释后的漂白液、过氧化氢等。

9.如何修复pH电极？

要是你的pH复合电极不太好用了，比如反应迟钝、读数不准，一般是下面三个原因造成的，自己在家就能修好。

①球泡和液接界脏了，找个软毛小刷子、棉花棒或者细牙签，把上面的脏东西轻轻弄掉。有些塑料外壳的电极，头部的保护罩能拧下来，清理就更方便。要是特别脏，就按第8条说的，用清洁剂来洗。

②里面的溶液脏了，有的电极能打开加溶液，发现溶液脏了，就用针筒把脏溶液都抽出来，重新配3.3mol/L的KCl溶液，或者配那种饱和的KCl溶液，然后灌进去。刚开始加的时候，最好先灌进去再抽出来，反复两次，把里面彻底洗干净。

③玻璃膜老化了，先把电极的球泡，放在0.1mol/L的稀盐酸里泡一天（9mL盐酸加纯水稀释到100mL ），之后用清水冲洗干净，再放到专门的浸泡液里泡一天。要是老化很严重，就把电极下端，在45℃的氢氟酸溶液里浸3 - 5秒（4mL氢氟酸加纯水稀释到100mL），拿出来用清水洗净，最后在浸泡液里泡一天，电极就能恢复正常。

10.什么是pH计的一点校准？

不管你用的是哪种pH计，在测样品酸碱度（pH值）之前，都得先拿pH标准溶液校准一下。要是你对测量的精准度要求不是特别高，允许有0.1pH以内的误差，那就可以用“一点校准法”来调仪器。一般选pH 6.86或者pH 7.00的标准缓冲溶液就行。有些pH计本身精度只有0.2pH或者0.1pH ，这种仪器只有一个调节定位的旋钮，操作步骤如下：

①测缓冲液温度并调补偿，用温度计测标准缓冲液的温度，再查对应表格，看看这个温度下缓冲液的pH值是多少。查到后，把pH计上的温度补偿旋钮，转到测出的温度数值。

②冲洗电极，用干净的纯水把电极冲一冲，然后甩一甩，把上面的水珠甩干净。

③校准pH计，把甩干的电极放进选好的标准缓冲液里，晃一晃，然后别动它。等仪器上的数字不再变化，就调节定位旋钮，让仪器显示的数字和查到的缓冲液pH值一样。

④再次冲洗电极，从缓冲液里拿出电极，用纯水冲洗干净，再甩干。

⑤测样品温度并调补偿，用温度计测样品的温度，接着把pH计上的温度补偿旋钮，转到样品的温度数值。

⑥测样品pH值，把电极放进样品溶液里，晃一晃，等仪器上的数字稳定了，显示的数值就是样品的pH值。

11.什么是pH计的两点校准?

要是你用的是精密级pH计，它除了能调“定位”和“温度补偿”，还有个“斜率”调节功能。校准这种pH计，得用两种标准缓冲液。

校准步骤如下：

①定位校准，先把电极冲洗干净，甩干水珠，放进pH 6.86或者pH 7.00的标准溶液里。接着，把温度补偿旋钮转到和溶液温度一样的数值。等仪器显示的数值稳定了，就调节定位旋钮，让仪器显示的数字和标准溶液的pH值一模一样。

②斜率校正，把电极从溶液里拿出来，再次洗净甩干，然后放进第二种标准溶液。这种溶液的选择要看你要测的样品是酸性还是碱性，酸性选pH 4.00的，碱性选pH 9.18或者pH 10.01的。等数值稳定，调节斜率旋钮，让仪器显示的数值和第二种标准溶液的pH值相同。

③误差检查，把电极洗净甩干，重新放回pH 6.86或者pH 7.00的标准溶液里。要是这时仪器显示的数值，和标准溶液pH值的误差超过0.02pH，那就得重新做前面两步，直到在这两种标准溶液里，不用再调旋钮，仪器就能准确显示pH值。

④测量样品，把电极洗净甩干，把pH计的温度补偿旋钮调到和样品温度一样。再把电极放进样品溶液里，晃一晃，等显示的数值稳定了，读到的数字就是样品的pH值。

12.温度对pH精度测量有多大影响？

pH电极特别容易受温度影响，温度每升高或降低1℃，测出来的pH值就会有0.003pH的变化。比如说，你用一台精度为0.2级的pH计，先在30℃的pH缓冲液里把它校准，然后去测60℃的溶液（假设这个溶液的pH在6到8之间，和校准用的pH 7.00差1个pH单位），这样一来，温度造成的最大误差就是30×0.003 = 0.09pH。要是溶液的pH值和校准用的缓冲液pH值差了3个pH单位（pH在4到10这个范围），那最大误差就变成0.27pH了，很明显，温度对pH测量结果影响特别大。

所以想要让温度对pH测量的误差小一点，得注意下面这三点：

①校准pH计的时候，挑的缓冲溶液pH值，要尽量和被测溶液的pH值差不多。

②校准用的溶液温度，最好和被测溶液的温度一样，要是不一样，也得尽量接近。

③买pH计的时候，优先选那种有温度补偿功能的。

一般来说，精度比0.1pH高的pH计，都有温度补偿调节功能，而0.2级精度的pH计通常没有。有些0.2级精度的pH计，还吹牛说自己精度达到0.1级，这根本不可能，他们就是把分辨率0.1pH和精度0.1pH这两个概念搞混了。就算只相差1个pH单位，要是温度差了60℃，pH误差就有0.003×60 = 0.18pH。所以，没有温度补偿功能的pH计，精度最高也就0.2pH ，根本到不了0.1级精度。

13.温度补偿能消除所有温度引起的误差吗?

有个很重要的点要跟你说清楚：pH计上的温度补偿功能，其实只能调整电极斜率（2.303RT/F ）受温度的影响。但实际上，像玻璃电极的标准电势、液接界电势这些，也会受到温度的影响，而且它们和温度的关系不是简单的直线关系，很复杂。另外，pH电极要适应新的温度，达到稳定状态，是需要一些时间的。

不管是你自己手动调温度补偿，还是仪器自动调整，都没办法把温度对测量结果的影响全部消除掉。

按照pH测量的规定，要是你想测出来的结果特别准，那被测的样品溶液和校准用的标准溶液，必须在同样的、不变的温度下测量，这就叫等温测量原理。但要是你对测量精度要求没那么高，样品溶液和标准溶液温度不一样时，用温度补偿功能也能凑合着测。

14.如何判断你的pH计是否准确？

很多人在使用pH计时都会有一个疑问：这pH计测的数据到底准不准？有些人凭借自己的工作经验判断，有些人用pH试纸对比，还有些人拿以前用过的pH计作参照，其实这些办法都不靠谱。

实际上，想知道pH计准不准，最简单、最可靠的办法就是用pH标准缓冲溶液来检测，这也是唯一的检测标准。具体操作是这样的：准备三个标准缓冲溶液，分别是pH 6.86、pH 4.00和pH 9.18的（最好是新配的，而且温度得一样）。先拿pH 6.86的缓冲溶液给pH计做定位校准，再用pH 4.00的进行斜率校准，最后用校准好的pH计去测pH 9.18的缓冲溶液。这么一来，pH计测的数据准不准，合不合格，一下子就能看出来了。纯水设备，工业纯水设备, 苏州水处理设备，医用GMP纯化水设备 ，医用水处理设备。