电极的工作原理、使用方法及维护注意事项介绍如下:
1.玻璃电极(指示电极)
(1)玻璃电极的主要部分是一个小玻璃球泡,球泡的下半部分是由特殊玻璃制成的薄膜,玻璃球泡中装有一定pH值的内参比溶液,其中插入了一支银———氯化银电极作为内参比电极。 玻璃电极中的内参比电极的电位是恒定的,它与被测溶液的pH值无关。玻璃电极是基于产生在玻璃膜两边的电位差来测量溶液的pH值的,这种电位差的产生是基于离子扩散或离子交换的原理。
实验证明,当玻璃膜浸泡在水中时才能显示pH电极的作用,未吸湿的玻璃膜不表现 pH 功能。所以,一个新买的玻璃电极在使用前需在蒸馏水或 0.1mol/L的HCl溶液中浸泡 24 小时以上,常用的玻璃电极平时应将玻璃膜部分浸泡在蒸馏水或 0.1mol/L的HCl溶液中保存。玻璃电极应存放在阴凉干燥处。
(2)应根据被测溶液的温度和pH范围以及配套仪器的要求来选择适当型号和规格的电极。
(3)测量前应仔细检查电极是否完好无损,玻璃薄膜是否存在裂痕和污物,内部溶液是否充满内腔大部,内部辅助电极是否浸入内部溶液中,球泡内溶液是否有气泡和混浊。
(4)当电极浸入每种溶液之前,应用蒸馏水仔细洗净并用吸水纸小心吸取沾附在电极上的水珠,以免污染、稀释被测溶液,防止用硬物接触玻璃薄膜。
(5)电极浸入溶液后,应轻轻搅动溶液,促使电极反应平衡。测量溶液前应先用与溶液 pH直接近的标准溶液定位/校准,若同时测量一批溶液,一般先测pH值低的,后测pH值高的。
(6)测量完毕应立即用蒸馏水洗净电极,以免溶液干涸于薄膜表面。特别注意的是油脂、 胶体溶液和生物试液等的污染。如被沾污,可用丙酮、乙醛等有机溶剂清洗,各种盐类污垢可用相应溶剂溶解。钙、镁等难溶盐可用相应溶液清洗。切忌用脱水性洗净剂 (无水乙醇、 重铬酸钾、硫酸溶液等)和强碱等洗涤剂洗涤。
(7)玻璃电极在pH<1的溶液中,由于玻璃氟感膜的溶解,会使测量结果偏高;在pH>9的溶液中,测量结果偏低,是由于钠离子(Na+)进行交换而造成的,故称“钠差”。目前, 已有特种玻璃制成的pH电极,可以准确测量pH=12的溶液。
2、甘汞电极(参比电极)
(1)甘汞电极是金属汞及氯化亚汞和氯化钾溶液所组成的电极,甘汞电极有一定的内阻,并具有单向导电性,通常内阻在(5~10)KΩ较为合适;如内阻较大,会使pH测量不稳定。甘汞电极的电势与温度有关并有温度滞后性, 即电势的变化滞后于温度的变化。 因此, 在实际测量中要防止温度的急剧变化。当温度改变时,需待甘汞电极电势稳定并用标准溶液校准后才能测量。甘汞电极的适用温度一般为(0~70)℃,温度高于70℃时,会使甘汞分解导致电极不稳定。 对甘汞电极中氯化钾溶液的渗漏速度有一定的要求。如流速过小,内阻就大,会使测量不稳定;但流速过大,会影响被测溶液的pH值。通常流速以(5~10)min一滴为宜。
(2)甘汞电极内应充满饱和氯化钾溶液,使电极本身与溶液始终保持接触。当溶液逐步消耗时,应及时从加液支管添加饱和氯化钾溶液。要尽量避免溶液耗尽而使电极体不能与溶液接触,使电极电位改变,以致影响寿命。为此,不用时应将加液口塞住,下端盐桥用胶皮帽套好或浸入饱和氯化钾溶液中保存。
(3)测量时,应将加液口塞子打开,盐桥套子除去;安装时,应使电极内氯化钾溶液靠液位差压向外浸透。
(4)必须保持盐桥畅通,以使液界电位稳定。
(5)甘汞电极上部的电极帽、接线柱应保持清洁干净,接触良好,要防止受潮、漏电和腐蚀。氯化钾溶液很容易往外“爬析”结晶,应经常用蒸馏水冲洗或用滤纸擦净。
(6)其它有关注意事项与玻璃电极相同。
3、复合电极
(1)*次使用或长时间停用,使用前须在3mol/L氯化钾溶液中浸泡24小时以上。
(2)使用时,取下电极套,玻璃球泡的保护与玻璃电极相同。
(3)测量后,及时将电极保护套套上,套内应放少量补充液以保持电极球泡的湿润。切忌浸泡在蒸馏水中。
(4)复合电极的外参比补充液为 3mol/L 氯化钾溶液,补充液可以从电极上端小孔加入。
(5)电极应与输入阻抗较高的酸度计(≥10MΩ)配套,以使其保持良好的特性。
(6)其它注意事项与玻璃电极相同。
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