分析仪器维护3-5.ppt

第三章 电化学分析仪器的维护 酸度计 离子计 电位滴定仪 3.1 酸度计 3.1 酸度计 酸度计亦称pH计，是目前最常用的测量溶液pH值的仪器。它是通过测量电极对H+离子响应而产生的电位信号并使之直接转换为酸度(pH)。 在使用酸度计测定溶液pH值的操作中，常用玻璃电极与甘汞电极构成测量电极对。 3.1 酸度计 ①零点调节器 当指示电极和参比电极之间的极间电势为零时，溶液的pH的值称为“零位pH”值(也称测量元件的“零点”)。但由于仪器零点是可变的且任意两个测量元件的零点也不相同，因些，仪器的“电气零点”设计为可调形式。 3.1 酸度计 ②定位调节器 在用标准缓冲溶液对仪器进行校准时，需用定位调节器，它的作用在于抵消外参比电极电位、不对称电位、内参比电极电位以及液接界电位等因素的影响。由于被补偿电位中的液接界电位随溶液性质而变，为了使对标准缓冲溶液（定位）和未知溶液(测定)的两次测量中液接界电位能相互抵消，所以定位所用标准缓冲溶液的pH值应尽量与被测液的pH值相近。 3.1 酸度计 ③温度补偿器 根据能斯特方程式可知，溶液的pH值与电动势的关系随温度而变化，其转换系数k()系温度的函数。温度补偿器只能补偿转换系数随温度的变化，其它如内参比电极电位、外参比电极电位、不对称电位等随温度的变化仍无法补偿。因此，测量时必须注意被测液与标准缓冲溶液的温度应尽量接近。如果温度变化较大时，需用标准溶液重新校准仪器。 3.1 酸度计 ④斜率补偿调节器(即mV/pH调节器) 温度补偿器一般是按理论转换系数设计的。实际上玻璃电极的k值往往低于理论值，另外，玻璃电极的长期使用也会使k下降。因此，在pH的精密测量中，需采用两点定位法。 3.1 酸度计 ④斜率补偿调节器(即mV/pH调节器) 两点定位法是选用两种pH值不同的标准缓冲溶液，使被测液的pH值能介于选用的两标准缓冲溶液pH值之间。先用一种标准缓冲溶液将定位旋钮调至“0”，然后用斜率补偿调节器调节电表示值为两份标准缓冲溶液pH值的差值，即ΔpH值的位置，固定斜率补偿调节旋钮，再用第二份标准缓冲溶液将定位旋钮调至该缓冲液pH值，这时“定位”调节器不变，就可对被测液进行测量。 3.1 酸度计 ⑤ 电极 玻璃电极 甘汞电极 由于具有电位稳定(即使在测量过程中有电流通 过时，电位也几乎无变化)、使用寿命长等特点 而在许多场合作为比较的标准，即做为参比电 极。 3.1 酸度计 3.1 酸度计 3.1 酸度计 首先将被测直流电压信号预先调制为交流电压信号，经过交流放大，然后通过解调器将其还原为与输入信号的辐度和极性相对应的直流信号，从而推动电表指示出读数。采用调制式放大器易避免交流电源干扰，直流干扰明显降低，可得到低噪音放大，零点漂移对读数的影响可减小到很低，从而使仪器的稳定性和灵敏度有很大提高。 3.1 酸度计 玻璃电极 玻璃电极对H+离子的响应缘于玻璃膜，而玻璃膜之所以能反映溶液中H+离子浓度的变化，是和水化作用分不开的。作为玻璃主要成份的SiO2具有与水结合的倾向。当玻璃电极的玻璃膜浸入水溶液中时，玻璃膜表面即形成水化胶层(SiO2+H2O≒H2SiO3)，这样就形成了干玻璃层夹在两个极薄(约10-4～10－５mm)的水化胶层之间的结构。 3.1 酸度计 玻璃电极 3.1 酸度计 玻璃电极 水化胶层中的一价阳离子(如Na+离子)体积小，活动能力较强，因而能从水化胶层扩散到溶液中，同时溶液中的H+离子也能进入水化胶层占据Na+离子的位置，也就是说，当玻璃膜和水溶液接触时，水化胶层中的Na+离子就和溶液中的H+离子在水化胶层表面发生了离子交换作用。 3.1 酸度计 玻璃电极 3.1 酸度计 仪器通电后应进行预热，才可开始测量。在短时间测量，可以预热十几分钟；但长时间工作，最好预热一小时以上，以使零点有较好的稳定性。若需要同时测量一批试液时，一般先测pH值低的，后测pH值高的；先测水溶液，后测非水溶液。甘汞电极内盐桥溶液是否浸没甘汞糊，并有少许KCl晶体析出；液络部是否堵塞(通常KCl溶液的流速以5-10分钟1滴为宜)；盐桥细管内有无气泡隔断现象。 3.1 酸度计(离子计) a．玻璃球膜的保护 玻璃电极在使用过程中，要注意避免玻璃球膜与坚硬物体的擦碰；玻璃电极在与参比电极插入溶液构成电池时，玻璃电极的最下端(即玻璃球膜底部)应高于参比电极的最下端(也可对玻璃电极加装防护罩)，以免由于电极未夹牢固落下而损伤玻璃球膜。