pH測量技術問答

溫度對pH測量精度有多大的影響？
對pH電極，溫度的影響每一個pH為0.003pH/℃，例如一個0.2級的pH計，在30℃的pH7.00緩沖溶液中進行校準，然后測試60℃的溶液（假定溶液的pH范圍在pH6~8之間與pH7.0相差一個pH單位），則溫度影響的*大誤差就是30×0.003=0.09pH。如是3個pH單位（在pH4 ~ 10范圍內），*大誤差就是0.27pH，從中可以看出溫度對pH的影響是很在的。當然，我們也
可以從中得出結論，為了減少溫度對pH測量的誤差，我們應該注意以下三點：
(a) 盡量選擇接近被測溶液pH值的緩沖溶液校準pH計
(b)   盡量使校準溶液的溫度與被測溶液的溫度一致或接近
(c)   應該選擇有溫度補償的pH計
   
    精度高于0.1pH的pH計都有溫度補償調節，而0.2級的pH計就不帶有溫度補償。有些0.2級的pH計也號稱有0.1級的精度，其實這是不可能的，有人是將分辨率0.1pH和精度0.1pH這二個概念進行了混淆。即使以一個pH單位來說，相隔60℃的pH誤差就是0.03×60=0.18pH，因此，沒有溫度補償的pH計，*高的精度也只0.2pH。

溫度補償能消除所有由溫度引起的誤差嗎？必須特別指出的是，pH計上設置的溫度補償，只是補償電極的斜率項(2.303RT/F)。受溫度影響的還有玻璃電極標準電勢，參比電極電勢，液接界電勢等等，它們與溫度并非成嚴格的線性關系。同時pH電極也需要一定時間才能達到新溫度下的平衡。因此，不管是手動溫度補償還是自動溫度補償，都不是很充分的。根據pH測量的操作定義，要想得到精密的測量結果，樣品溶液與標準溶液應在相同和恒定的溫度下測量，這就是等溫測量原理。對于一般精度要求的pH測量，樣品溶液與標準溶液的溫度不同時，可使用溫度補償。

如何使用pH電極架？為何要使用帶攪拌功能的pH電極架？
使用pH電極架進行測試是以前的測量方法帶給我們的習慣。因為過去使用的電極都是測量電極和參比電極分開的，用二支電極進行測試，必然需要使用電極架。現在一般都采用pH復合電極，其實也不一定需要使用電極架，但是使用電極架，一方面是習慣使然，使測量比較輕松，同時對玻璃pH復合電極來講不容易打碎，也是有好處的。但是這里有一個問題，pH復合電極浸入溶液后需要進行攪動以加速響應，尤其以塑殼pH電極來講，能排除電極球泡處保護罩空腔內的氣泡，否則會響應緩慢甚至測試不準確。因此，使用電極架進行測試時就需要采用一個相對運動的動作，將盛溶液的燒杯輕輕搖動，但是，這樣操作畢竟是不方便的，為了解決這個問題，上海三信儀表廠設計了一個帶攪拌功能的電極架，其實就量將磁力攪拌器和電極架合二為一。電極浸入溶液后，打開攪拌器攪拌十幾秒鐘，然后停止攪拌讀數，這個方法應該是*輕松并且合理的。并且攪拌的意義還不僅于此，對有些添加其他試劑的溶液，攪拌會使溶液迅速達到均勻或反應完全。對有些離子強度很低的溶液，如純水或有機溶液的測試，一些粘稠性或懸濁性溶液的測試等，攪拌會有更好的效果。

如何測試微量溶液的pH值？
在一些國外的pH電極樣本中我們可以看到一種專門測試微量溶液的pH電極，一般采用很細小的外徑，但這種電極的價格很貴。這里我們推薦很簡單的方法，采用上海三信儀表廠生產的2015P-C平面pH復合電極，使用略大于電極外徑（Φ15）的平底小燒杯，*少可以測試0.3ml的溶液，而且測試效果很好，可以和各種型號的便攜式或實驗室pH計配套使用。

如何測試皮膚、紙張、皮革、肉類、水果等的pH值？ 
同樣是采用2015P-C平面pH復合電極，對皮膚、紙張、皮革等，只要含有水份，表面洗凈即可測試。對肉類、水果的測試，國外也有一種方法，即使用裝有不銹鋼錐形刀片的針刺電極或球泡呈尖錐形的玻璃電極測試，但這種電極同樣價格昂貴，并且效果也并不一定理想，因為刺入過程中玻璃膜表面會受到摩擦，產生感應。*簡單的方法也是用2015P-C平面pH復合電極，只要用刀將肉和水果切開不就可以了嗎？下面再介紹一種有趣
的測試，上海市食品研究所的工程師經過測試得知，用干凈的刀橫切肉塊，然后測試剖面的pH值。pH7.0~7.4是新鮮肉，然后逐漸下降至pH5.4~5.5，進入僵直期，隨后又回升到pH5.6~6.2，達到成熟期，此時是肉類的*佳食用期，在這一時期如保鮮工作做得不好，pH值會逐漸上升，“新鮮肉”就變成了“變質肉”。此法適用于豬肉、牛肉和水產魚肉，有興趣的讀者不妨一試。

如何測試高純水的pH值？
鍋爐供水、蒸汽冷凝水、去離子水等高純水的pH測量是比較麻煩的測試項目。原因是樣品的電導率低，溶液電阻與測量回路的其他電阻比較起來已不可忽略。同時由于液接界電勢的不穩定以及空氣中二氧化碳溶解引起pH值變化等等，因而不易得到重現的結果。為解決這個問題，通常采用內阻低，有大面積液接界結構，較大的參比溶液滲出速度的玻璃pH復合電極。復合電極的玻璃敏感膜與液接界距離近而且固定，有利于減少溶液電阻的影響并使電勢達到穩定。大面積的液接界結構和較快的參比溶液滲出速度，有利于降低電阻以及達到穩定重現的液接界電勢。同時，不要采用氯化銀飽和的氯化鉀溶液作為參比溶液，因為在純水中氯化銀會沉積出來堵塞液接界。一般雨水離子強度很低（不超過0.0001mol/L),其pH測量方法（酸雨的監測）與高純水pH測量相類似。