pH計(jì)的校正

pH計(jì)的校正是pH計(jì)測(cè)量中的步驟。pH計(jì)的校正主要包括mV零點(diǎn)校準(zhǔn)和pH電極的標(biāo)定。

（1）在進(jìn)行儀器校正之前，需要進(jìn)行以下準(zhǔn)備工作：

a) 用蒸餾水清洗電極 對(duì)于第1次使用的pH電極或長(zhǎng)期停用的pH電極，在使用前必須在3mol/L溶液中浸泡24h。具體視情況而定，比如雷磁品牌的pH 電極在出廠時(shí)，pH電極保護(hù)瓶中有保護(hù)液，正常情況下pH電極可直接使用。

b) 為了保證儀器的高精度測(cè)量，建議用戶在開機(jī)預(yù)熱0.5h后進(jìn)行mV零點(diǎn)校正。

c）準(zhǔn)備好標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，用于pH電極的標(biāo)定。

（2）儀器mV零點(diǎn)校準(zhǔn)

由于工作電極的電動(dòng)勢(shì)與溶液pH值成正比，在室溫條件下，pH=7時(shí)，此時(shí)電勢(shì)穩(wěn)定在0mV左右，該參數(shù)可作為檢驗(yàn)儀器穩(wěn)定的一個(gè)參考依據(jù)。若儀器具備零點(diǎn)校準(zhǔn)功能，按“設(shè)置”鍵，選擇“確定”鍵，儀器進(jìn)入校準(zhǔn)mV零點(diǎn)電位模塊，校準(zhǔn)完成后點(diǎn)擊確認(rèn)保存后即可。若儀器無此功能，用戶可手動(dòng)將復(fù)合電極放入蒸餾水中進(jìn)行測(cè)試。圖1為室溫條件下，pH值與對(duì)應(yīng)的玻璃電極相對(duì)于參比電極的輸出電勢(shì)的關(guān)系。

圖1 不同pH值下玻璃電極相對(duì)于參比電極的輸出電勢(shì)

（3）工作電極的標(biāo)定

pH電極在使用一段時(shí)間后，由于電極老化和污染程度的不同，導(dǎo)致電極斜率、零點(diǎn)不同，需要使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液重新標(biāo)定。

圖2 電極工作曲線

標(biāo)定電極是為了更精準(zhǔn)的測(cè)量，pH電極標(biāo)定校準(zhǔn)次數(shù)取決于樣品性質(zhì)、電極使用環(huán)境、電極使用周期、電極性能及對(duì)測(cè)量的精確度等要求。一般情況下，pH計(jì)在連續(xù)使用時(shí), 每天要標(biāo)定一次。

但是在下列情況下，電極必須重新標(biāo)定。

1. 溶液溫度與標(biāo)定時(shí)的溫度有很大的變化時(shí)；
2. 離開溶液時(shí)間過久的電極；
3. 換用了新的復(fù)合電極；
4. 測(cè)量濃酸(pH<2)或濃堿(pH>12)之后；
5. 測(cè)量含有氟化物的溶液而酸度在pH<7 的溶液或較濃的有機(jī)溶液之后。

由于pH計(jì)種類不同，電極標(biāo)定操作步驟各有不同，盡管pH計(jì)種類很多，但其校準(zhǔn)方法常采用一點(diǎn)標(biāo)定法（定位法）和兩點(diǎn)標(biāo)定法（斜率法）。一般采用二點(diǎn)標(biāo)定法進(jìn)行標(biāo)定，以6.86pH作為點(diǎn)，以4.00pH或9.18pH作為第二標(biāo)定點(diǎn)。對(duì)于其他的非常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，儀器也允許用戶標(biāo)定使用。

一點(diǎn)校正是只采用一種pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)電極系統(tǒng)進(jìn)行校正，用于校準(zhǔn)電極的定位值。儀器把pH復(fù)合電極的百分斜率作為100％，在測(cè)量精度要求不高的情況下，可采用此方法。二點(diǎn)校正或多點(diǎn)校正是為了提高pH的測(cè)量精度，其含義是選用二種或多種pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)電極系統(tǒng)進(jìn)行校正，測(cè)得pH復(fù)合電極的實(shí)際百分斜率和定位值。

若是手動(dòng)調(diào)節(jié)的pH計(jì)，應(yīng)在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液之間反復(fù)操作幾次，直至不需再調(diào)節(jié)其零點(diǎn)和定位（斜率）旋鈕，pH計(jì)即可準(zhǔn)確顯示兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液pH值，則校準(zhǔn)過程結(jié)束。此后，在測(cè)量過程中零點(diǎn)和定位旋鈕就不應(yīng)再動(dòng)。若是智能式pH計(jì)，則不需反復(fù)調(diào)節(jié)，因?yàn)槠鋬?nèi)部已貯存幾種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的pH值可供選擇、而且可以自動(dòng)識(shí)別并自動(dòng)校準(zhǔn)。但要注意標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的選擇及其配制的準(zhǔn)確性。

具體校正過程通常如下：

1. 按需要準(zhǔn)備1~3種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液（根據(jù)校正的點(diǎn)數(shù)準(zhǔn)備）；
2. 將pH 電極及溫度電極用蒸餾水清洗干凈，放入pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中；
3. 如果是儀器具有自動(dòng)識(shí)別緩沖溶液功能，儀器將自動(dòng)識(shí)別出標(biāo)液，并顯示標(biāo)稱值；如果識(shí)別不成功，則可能是電極損壞、溫度傳感器損壞等原因，用戶應(yīng)仔細(xì)檢查。如果始終不行，也可以用手動(dòng)識(shí)別方式校正。
4. 如果是手動(dòng)識(shí)別，則需要手動(dòng)輸入標(biāo)稱值，即每次標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液時(shí)，手動(dòng)輸入當(dāng)前標(biāo)液對(duì)應(yīng)當(dāng)前溫度下的標(biāo)稱pH值。
5. 如果標(biāo)液無法識(shí)別出來，或者標(biāo)稱值沒有輸入，則本次校正將無法繼續(xù)。
6. 以上步驟完成后，等讀數(shù)穩(wěn)定后，按“校正”或“確認(rèn)”鍵（不同儀器的按鍵名稱不同），儀器存貯校正結(jié)果，顯示校正結(jié)果；
7. 如果需要繼續(xù)校正其他標(biāo)液，則需將電極清洗干凈后，放入另一種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中，同樣待儀器識(shí)別成功、并讀數(shù)穩(wěn)定后，按“校正”鍵或“確認(rèn)”鍵完成校正。

最后校正結(jié)束后，儀器界面通常會(huì)顯示校正結(jié)果，即pH斜率，表示每變化1pH值產(chǎn)生電位的變化量，通常用mV/pH或%表示。