酸度計計量中的常見問題及解決方法

劉 燕

河南省駐馬店市質量技術監督檢驗測試中心

引言

當今階段，我國科技水平和社會經濟水平不斷提高，酸度計是一種常見的電化學分析儀器，主要作用為測量水溶液的pH值，廣泛應用于農業、工業以及環保等各個領域當中。然而在酸度計計量檢定中，容易出現一定的使用問題和不足，本文針對其常見的故障，給出了相應的解決措施以及保養方案，希望能給相關企業提供可參考之處。

1、酸度計工作原理

酸度計中電位計是主體精密部位。測定溶液酸堿度時將復合電極放入溶液中，溶液中的氫離子濃度不一產生電動勢的差別，電動勢差異通過直流放大器放大，通過電壓表顯示出被測溶液的PH值。酸度計的精密度較高，主要構成部件包括參比電極、玻璃電極和電流計。玻璃電極的電位由周圍溶液酸堿度決定，電流計能精密測定微細的電位變化，在大電阻電路中得到應用。根據先進的材料和科學設計，在固體電路中pH測定的最小分辨值為0.005pH。參比電極的主要作用是保證電位恒定，為測量其他偏離電位提供對照。當前常見的參比電極是銀-氧化銀電極。玻璃電極通過對被檢測溶液中氫離子活度變化而顯示的電位差異。參比電極與pH敏感電極共同放在被測溶液中共同組成原電池，電池電位值就是參比電極與玻璃電極的電位之和。如果溫度保持不變，電池的電位就因溶液酸堿度的變化而發生變化，因為酸度計中電池的電動勢很小，電路的電阻又很大，所以酸度計中電池電位的變化測量非常困難。所以，需要將電動勢變化的信號放大，使毫安表能夠顯示檢測值。電流計的作用是把原電池中的電位放大，指導信號能夠在電表中顯示出來，電表指針的變化能夠顯示信號的強弱。為了方便數值的現實，一般都選擇數字式的pH計。

2、酸度計計量中常見問題與解決辦法

2.1 檢定儀與被檢酸度計的連接

檢定儀的連接線，一般情況可根據被檢酸度計的輸入插口進行選擇。但個別酸度計的甘汞電極與玻璃電極在儀器內部不連接(如：上海雷磁廠的PHS-2)，這類儀器需要線夾在外部將甘汞電極和玻璃電極互相連接，否則檢定信號無法輸入檢定儀。另外，在檢測時，檢定儀與被檢酸度計應保證一點接地。

2.2 對酸度計曲線校正

酸度計使用前需要進行曲線校正。一般要配制好固定pH值的標準溶液進行校正，酸度計能自動識別這幾個pH值的標準溶液，一般為pH4.00、pH6.86、pH9.18。在檢定前可由檢定儀直接選擇其中的2點或3點模擬標準溶液輸出進行校正。

2.3 電計示值誤差的檢定方法

酸度計示值誤差分為pH示值和mV示值誤差兩種，按照規程規定，需要在固定的間隔點內測量電計示值和標準輸入信號的差值。要用輸入增加和減少的方式各做一次。在此有兩種方法，一種是設定檢定儀輸出值為標準值，讀取電計示值，以上行和下行方法各做一次。另一種是在檢定點附近微調檢定儀輸出，使電計示值達到標準值，讀取檢定儀輸出值，以輸出增加和減少的方式各做一次。在實際工作中這兩種方法均可。第一種方法較為簡單，但需要后期進行數據運算。第二種方法操作復雜，但它已經被檢定儀編為程序化的操作，其計算結果可直接由檢定儀給出。

2.4 溫度補償器引起的示值誤差的檢定

目前的酸度計均為數字式酸度計，帶有溫度探頭。按照檢定規程，此項檢定應將酸度計溫度補償器設為25℃，但目前的數字酸度計通常都是自動溫度補償，自動設置為溫度探頭的測定值。需要詳細閱讀電計說明書，強行將溫度補償設置為25℃，如無法做到，則只能將溫度探頭置于25℃的溫水中再進行檢定。

2.5 電極的問題

目前的酸度計大多為復合電極，電極會自然老化，存放時間過長容易造成性能下降，因此更新周期最好不要超過1年。使用時，要避免電極內部有氣泡，避免測量強酸性和強堿性物質。不用時，要在3mol/L的氯化鉀溶液中充分浸泡。在進行儀器示值誤差檢定時，通常會遇到超出誤差范圍，大多都是由于玻璃電極沒有保養好造成的。

2.6 使用環境的影響

酸度計屬于精密儀器，其測量數值受測量實驗室的溫度、濕度等環境影響較大。尤其是在夏季濕度較大時，由于機器內部電子芯片的絕緣性能降低，會導致其讀數波動過大。根據檢定規程，濕度應＜85%，但由于電計質量不同，計量檢定又對數據精確度要求較高，建議檢定前對環境充分除濕，控制在60%以下。

2.7 使用程序化檢定

檢定儀內部已經按照JJG119-2005檢定規程進行了流程存儲，使用程序化檢定功能可以按規程規定的項目自動設置參數，記錄檢定結果并進行全部數據的計算處理。在進行程序化檢定時，要進入檢定儀的設置菜單，先核對預設的參數同檢定規程是否一致，之后再進行程序化檢定。

綜上所述，酸度計是化工行業、環境檢測行業、科研研究以及生產中常用的一種精密檢測設備。酸堿度的檢測準確性和可靠性是由酸度計決定的，而酸度計的準確性需要檢定工作來保證。實際酸度計檢定中常遇到很多問題，日常維護不到位、檢測標準不統一等，因此，分析酸度計檢定過程中的常見問題，提出解決措施，對酸度計的準確性的提高具有重要意義。

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