3.2　酸度计

酸度计是对溶液中H+活度产生响应的一种电化学传感器，它是以指示电极、参比电极、溶液组成的工作电池。以已知酸度的标准缓冲溶液的pH为基准，比较标准缓冲溶液所组成的电池的电动势和待测溶液组成的电池的电动势，从而得出待测液的pH。

酸度计由电极和电动势测量部分组成。电极用来与试液组成工作电池。电动势测量部分则将电池产生的电动势进行放大和测量，最后显示出溶液的pH。多数酸度计还兼有mV测量挡，可直接测量电极电位。如果配上合适的离子选择性电极，还可以测量溶液中某一离子的浓度（活度）。

酸度计通常以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极。当玻璃电极和饱和甘汞电极和待测溶液组成工作电池时，在25℃是产生的电池电动势为：

E=K'+0.0592pH

式中，E为电池的电动势（V）；K’为常数。测量这一电动势就可以获得待测溶液的pH。酸度计要用pH标准缓冲溶液进行校正。pH标准缓冲溶液见附录12。

3.2.1　Sartorius PB-10型酸度计

Sartorius PB-10型酸度计使用pH复合玻璃电极，外观结构如图3-4所示。

3.2.1.1　使用方法

（1）将变压器插头与酸度计Power（电源）接口相连，并接好交流电。

（2）将复合电极和ATC（温度探头插口）输入孔连接。

（3）按Mode（转换）键，直至显示屏上出现相应的测量方式（pH或mV）。

（4）酸度计最多可用三种标准缓冲溶液校准。校准时要将电极浸入到缓冲溶液中，搅拌均匀，按Standardize（校正）键进行相应的缓冲溶液校准。若再输入第4种缓冲溶液时，将替代第1种缓冲溶液的值。

（5）显示屏显示当前pH或mV测量值。

（6）按Setup（设置）键可显示经校准而得到的信息和清除或选择输入的缓冲溶液值。

3.2.1.2　pH测量方式的校准

因为电极的响应会发生变化，因此酸度计和电极都应校准，以补偿电极的变化。为了获得精确的测量结果，有必要每天或经常进行校准。酸度计具有自动温度补偿功能。为了校准酸度计，至少使用两种缓冲溶液，待测溶液的pH应处于两种缓冲溶液pH之间。用磁搅拌器搅拌，可使电极响应速度加快。

（1）将电极浸入到标准缓冲溶液中，搅拌均匀，直至达到稳定。按Mode（转换）键，直至显示屏上出现所需要的pH测量方式。

（2）在进行一个新的两点或三点校准之前，要将已经存储的校准点清除。使用Setup（设置）键和Enter（确认）键可清除，并选择所需要的标准缓冲溶液组。

（3）按Standardize（校正）键。酸度计识别出缓冲溶液并闪烁显示缓冲溶液值，达到稳定转台后，按Enter（确认）键，测量值被存储。

（4）酸度计显示的电极斜率为100.0％。当输入第二种或第三种缓冲溶液时，仪器首先进行电极检验［见步骤（6）及以后的步骤］，然后显示电极的斜率。

（5）将电极进入第二种缓冲溶液中，搅拌均匀，等到显示值稳定后，按Standardize（校正）键。酸度计识别出缓冲溶液，并在显示屏上显示出第一种或第二种缓冲溶液值。

（6）当前酸度计正进行电极检验。系统显示，电极完好出现“OK”，“Error”表示电极有故障，在测量过程中产生出错报警是不允许的，按Enter（确认）键，以便清除出错报警并从第（5）步骤处重新操作。

（7）为了设定第三个标准，将电极插到第三种缓冲溶液中，搅拌均匀，等到显示值稳定后，按Standardize（校正）键，此时系统显示三种缓冲溶液值。

（8）输入每一种缓冲溶液后，“Standardizing”显示消失，酸度计回到测量状态。

3.2.1.3　Setup（设置）键使用方法

用Setup（设置）键能清除所有已经输入的缓冲溶液值，查看校准信息或选出所需要的缓冲溶液组。按Mode（转换）键，可随时退出设置模式。

（1）按Setup（设置）键，仪表闪烁显示“Clear”，能将所有输入的缓冲溶液测量值清除。如果确实想清除，请按Enter（确认）键，酸度计将所有存储的校准点清除掉并且回到测量状态。

（2）再按Setup（设置）键，即得到有关电极状态和第1与第2校准点之间斜率的信息。此外，还显示出两个缓冲溶液的数值。

（3）再按Setup（设置）键，显示第2与第3个缓冲溶液间斜率（如果已经输入第3个缓冲溶液）以及第2与第3个缓冲溶液的数值。

（4）再按Setup（设置）键，仪表闪烁显示“Set”，并显示第一组缓冲溶液的数值。

（5）按Enter（确认）键，可以选择所显示的缓冲溶液组，或者通过按Setup（设置）键在三组缓冲溶液组之间切换。

（6）按Enter（确认）键，选出所需要的缓冲溶液组。按Setup（设置）键或随时按Mode（转换）键，回到测量状态。

3.2.1.4　电极安装和维护

（1）去掉电极的防护帽。建议电极在第一次使用前，或电极填充液干了，应该将电极浸在标准溶液或KCl溶液中24h以上。

（2）在各次测量之前要清洗电极，吸干电极表面的溶液，用蒸馏水或去离子水或待测溶液进行冲洗。

（3）将玻璃电极存放在电极填充液KCl溶液中或电极存储液中。测量过程中如选择可填充电解液电极，加液口应常开，存放时关闭。并注意在内部溶液液面较低时及时补充电解液。

（4）去掉酸度计接头的防护帽，将电极插头接到背面的BNC（电极）和ATC（温度探头）输入孔。

（5）ORP（氧化还原电位）及离子选择电极的连接。去掉BNC密封盖，将电极接到BNC输入口。

（6）温度探头应干燥存放。

3.2.2　雷磁pHs-25型酸度计

雷磁pHs-25型酸度计是一种精密数字显示的pH计，其测量范围宽，重复性误差小。使用的电极是E-201-C型复合电极，它是将测量电极（玻璃电极）和参比电极（甘汞电极）组合成一根电极进行测量。pHs-25型酸度计的面板结构如图3-5所示。

3.2.2.1　使用方法

（1）电极安装

电极梗4插入电极梗固定座7中，电极夹5插入电极梗4，复合电极11安装在电极夹5上，拔下电极11前端的电极套12，并且拉下电极上端的橡皮套使其露出上端的小孔，用蒸馏水清洗电极，再用滤纸吸干底部的水分。

（2）开机

按下电源开关，电源接通后，预热10min。

（3）标定

仪器使用前首先要标定。一般情况下仪器在连续使用时，只需最初标定一次。自动标定具体操作步骤如下：

①在测量电极插座8处拔掉Q9短路插头10。

②在测量电极插座8处插入复合电极11。

③打开电源开关，仪器进入pH测量状态。

④按“温度”键，使仪器进入温度调节状态（此时温度单位℃指示灯闪亮），按“△”键或“▽”键调节温度显示数值上升或下降，使温度显示值和溶液温度一致，然后按“确认”键，仪器确认溶液温度值后回到pH测量状态。

⑤把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=6.86（或pH=4.00或pH=9.18）的标准缓冲溶液中，按“标定”键，此时“定位”显示，并显示实测的mV值，待读数稳定后，按“确认”键（此时“定位”显示，并显示实测的mV值对应的该温度下的标准缓冲溶液的pH校准值），然后再按“确认”键，仪器进入“斜率”标定。

⑥仪器在“斜率”标定状态下，把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=4.00（或pH=6.86或pH=9.18）的标准缓冲溶液中，此时“斜率”显示，并显示实测的mV值，待读数稳定后，按“确认”键（此时“斜率”显示，并显示实测的mV值对应的该温度下的标准缓冲溶液的pH校准值），然后再按“确认”键，仪器进入pH测量状态。至此，完成仪器的标定。

注意：一般情况下，在24h内仪器不需再标定。

（4）测量pH

测量仪器标定后即可用来测量被测溶液，根据被测溶液与标定溶液温度是否相同，其测量步骤也有所不同。

①被测溶液与标定溶液温度相同时，测量步骤如下：

用蒸馏水清洗电极头部，并用滤纸吸干，将电极浸入被测溶液中，搅拌均匀，在显示屏上读出溶液的pH。

②被测溶液与标定溶液温度不同时，测量步骤如下：

用蒸馏水清洗电极头部，并用滤纸吸干。用温度计测出被测溶液的温度值，按“温度”键，使仪器进入温度调节状态，按“△”键或“▽”键调节温度，使温度显示值和被测溶液温度一致，然后按“确认”键，仪器确认溶液温度值后回到pH测量状态。将电极浸入被测溶液中，搅拌均匀，在显示屏上读出溶液的pH。

（5）测量后

测量完毕，拆下复合电极，插上Q9短路插，移走电极并冲洗电极，套上电极保护套。

3.2.2.2　注意事项

（1）仪器的输入端（测量电极插座）必须保持干燥清洁。仪器不用时，将Q9短路插头插入插座，防止灰尘和水汽侵入。

（2）测量时，电极的引用导线应保持静止，否则会引起测量不稳定。

（3）取下电极保护套后，应避免电极的敏感玻璃泡与硬物接触，因为任何破损或擦毛都使电极失效。

（4）测量结束，及时将电极保护套套上，电极套内应放少量的外参比补充液，以保持电极球泡的湿润，切忌浸泡在蒸馏水中。

（5）复合电极的外参比补充液为3mol·L-1的氯化钾，补充液可以从电极上端小孔加入，复合电极不使用时，拉上电极上端的橡皮套，防止补充液干涸。

3.2.3　pHs-25C型酸度计

pHs-25C型酸度计是用电位法测定pH的一种仪器，如图3-6所示。

3.2.3.1　使用方法

（1）仪器的安装

仪器的电源为220V交流电，电源插头中黑色线表示接地线，不可弄错。将电源插头插入电源插座的孔内。

（2）电极安装

电极夹插入电极梗上，并将玻璃电极和甘汞电极安装在电极夹上，电极引线插入各自的插口内。将甘汞电极的小橡胶塞及下端电极套拔下，不用时再套回。

（3）pH的测量

①零点的校正　未接通电源之前，检查电表的指针是否在零点（pH=7）处，如不在零点，调节零点校正，使指针指在pH=7处。

②接通电源　开启电源开关，电源接通后，预热10min。

③将选择开关置于“pH”位置　调节温度调节器置室温。

④定位　用蒸馏水清洗电极，再用滤纸吸干底部的水分。将电极插入pH=4.01的标准缓冲溶液的烧杯中，轻轻摇动烧杯，先按下读数旋钮。调节定位调节器，使指针指在标准缓冲溶液的pH处，放开读数旋钮。定位完毕后，不要再动定位调节器，否则要重新定位。

⑤测量pH　把用蒸馏水清洗过的电极插入装有被测溶液的烧杯中，轻轻摇动烧杯，按下读数旋钮。指针指示值即表示被测溶液的pH，放开读数旋钮。

3.2.3.2　注意事项

（1）各种调节旋钮转动时不可用力过大，以防螺丝松动，从而影响测量的准确度。

（2）仪器的电极插口应保持清洁，不用时将接续器插入，以防灰尘及水汽侵入。

（3）玻璃电极球泡勿接触污物，因球泡玻璃很薄，勿与硬物相碰，以防球泡破碎。一般在安装电极时，玻璃电极下端的玻璃球泡应比甘汞电极的陶瓷芯稍高一些，在摇动烧杯时球泡不会碰到杯底。玻璃电极球泡有裂痕或老化（久放两年以上），则应更换新电极。

（4）测量读数时，按下读数旋钮。但更换测量样品或停止测量需要移出电极清洗之前，必须放开读数旋钮，使指针回零。否则由于指针频繁摆动会使仪器损坏。