文档介绍：实验室 pH(酸度计)检定规程 JJG119-2005 1 范围本规程适用于 ph(酸度)计和可作为 pH (酸度)计使用的实验室通用离子计(以下简称仪器)的首次检定、后续检定和使用中检定。 2 引用文献本规程引用下列文献: JJF1001-1998 《通用计量术语及定义》 OIML mendation R54(1980) :pH Scale for Aqueous Solutions 使用本规程时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3 概述测量 PH 值的方法很多,主要有化学分析法、试纸法、电位法。现主要介绍电位法测得 PH 值。按测量精度上可分 级、 级、 级或更高精度,按仪器体积上分有笔式(迷你型)、便携式、台式还有在线连续监控测量的在线式。根据使用的要求:笔式(迷你型)与便携式 PH 酸度计一般是检测人员带到现场检测使用。利用 PH 计测定溶液的 pH 值的方法是一种电位测定法。它是将玻璃电极和甘***电极插入被测溶液中,组成一个电化学原电池,其电动势是与溶液的 PH 值大小有关。 pH 计的主体是一个精密电位计,用它测量原电他的电动势并可直接读出被测 PH 值。(1)参比电极常用的参比电极为甘***电极(外参比电极)和银一***化银电极(内参比极)。甘***电极是由金属***和 Hg2Cl2 和 KCl 溶液溶液组成的电极。银一***化银电极是由银丝镀—层***化银,浸于一定浓度的***化钾溶液中组成的电极。参比电极的电位是恒定的,与被测溶液的 pH 值无关。(2)指示电极测定 PH 值的指示电极为一种最早的离子选择玻璃电极。玻璃电极的主要组成是一玻璃泡,泡的下半部是由特殊成分的玻璃(钠玻璃或锂玻璃)制成的薄膜。在玻璃泡中装有 PH 值一定的缓冲溶液(通常为 的 HCl 溶液),其中插入一支内参比电极(银-***化银电极)。(3)测定 pH 值的工作电池测定 PH 值的工作电池是由内参比电极(Ag — AgCl 电极)、内部缓冲溶液(H+ 浓度为 0. 1mol/L) 、玻璃膜、试液和外参比电极(甘***电极)等组成的。电池两极间的电位差为: 因 K’的值很难通过计算得出,只能采用已知 pH 值缓冲溶液作为标准在酸度计上进行校正。同时考虑温度对测定 PH 值的影响,在酸度计上设有补偿温度装置。因此,在测量试液的 PH 值之前,要先用标准 PH 值缓冲溶液进行定位,然后再测量试液的 PH 值。此种测量方法的依据是:设标准 PH 值缓冲溶液的 pH 值为 PH s,待测溶液的 PH 值为 PH x。根据上述公式,标准 PH 值缓冲溶液的电动势为: 待测溶液的电动势为则待测溶液的 PHx 是以标准 pH 值缓冲溶液的 pHs 为基难。从式中看出,标准溶液与待测溶液的 PH 值差 1个 PH 单位时,电动势差为 (25 ℃)。将电动势变化的伏特数直接以 PH 值间隔定位,就可以进行直读。所用标准 PH 值缓冲溶液的 pH s值和待测溶液的 PH x值相差不宜过大,最好在 3个 PH 单位以内。( 4) pH 计电路原理分析实际上pH计是一种具有高输入阻抗,低输入电流的直流毫伏计。因为测量pH 时采用了内阻极高的玻璃电极,来输入被测液产生的电动势,而电位分析法要求测得的电动势应为热力学平衡电池电动势,因此,在测量过程中需要保证 pH 测量电池中不发生任何类型的极化和电化反应。为防止电池中发生极化反应,电计的电子单元部分必须具有很高的输入阻抗,以保证基本上没有电流流经电池,而引起显著的电压降。pH 玻璃电阻的内阻从几百兆欧姆至上千兆欧姆,若有微小的电流流经测量电池,例如电流为 × 10-11A, 则由于电阻极大引起的 pH 测量的误差可高达 左右,这种误差是不允许的,因此,电计应有足够高的输入阻抗。为了说明这个问题,我们如下图所示分析如下: 由pH 玻璃电极、参比电极组成的 pH 测量电池可等效为电动势为 E,内阻为 r,(主要是玻璃电极的内阻,参比电极的内阻可以忽略不计),电容为 C的信号源, 当电计输入阻抗为 R时,回路的电流为 i,则仪器输入端的电动势为 E,则根据欧姆定律有:i=E/ (R+ r)E’=i?R= (R× E)/ (R+ r) 测量的目的是准确测量出电动势 E,但是由于电流 i在测量电阻 r的电势降, 故测出的仅仅是电阻 R上的电势降 E,故测量的相对误差为: δ=(E’- E) /E= [R×E- (R+ r)×E]/[ (R+ r)×E×R]=- r/ (R+ r)×100% 这项误差总是负值,即表示测到的电动势 E总比电池电动势小。当要求测量误差小于千分之一时应有 r/ (R+ r)=% 则 R/r=999 ≈1000 这说明为了保证千分之一的测量准确度,