智能pH計電計檢定中定位問題分析

張振江

摘 要：pH計通常由電計和電極兩部分構(gòu)成，測量誤差也是由這兩部分造成的。本文主要展示如何使用智能pH計電計，并且探討在鑒定過程中可能出現(xiàn)的定位問題，找出原因，并進行合理整改。

關(guān)鍵詞：智能；pH計電計；檢定；定位問題

中圖分類號：TH832.31 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2017）06-0078-02

Analysis of Intelligent Electric Meter pH Meter Verification

Positioning Problem

Zhang Zhenjiang

（Quality and Technical Supervision and Inspection Center，Kaifeng Henan 475002）

Abstract： We usually use the pH usually consists of the two meter and the electrode part， measurement error is also caused by the two parts， but this paper was mainly to demonstrate how to use the smart electric pH meter， and discuss ed the problem that may appear in the identification process， and find out the reason and reasonable rectification.

Keywords： intelligence；pH meter；calibration；positioning

1 pH計的概念

pH計也稱為酸度計，能夠方便、快速地測量溶液的pH值，在學(xué)生實驗，科學(xué)研究，化工生產(chǎn)方面運用普遍。其原理是運用電位方法，測量溶液中所含的氫離子濃度。pH計與溶液接觸時，能夠在電極產(chǎn)生一定的電位差，并且通過電計傳導(dǎo)、轉(zhuǎn)化，進而顯示pH值。

2 pH計使用時的定位方法

2.1 一點定位法

首先把pH計的斜率設(shè)定到百分之百的位置上，接著選擇一種標(biāo)準(zhǔn)溶液，進行pH計電計的定位，然后就可以開始測量了。在測量時，被測液體的溫度要適宜，一般為常溫，要與標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度保持一致，相差不可太多，并且待測液體的pH值不能與標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值相差太大，相差越小越好[1]。在定位結(jié)束后，為了避免出現(xiàn)較大誤差，需要先測量一下另一種標(biāo)準(zhǔn)溶液，確保出現(xiàn)的誤差在可以接受的范圍內(nèi)，這樣在測量待測溶液時，能夠更準(zhǔn)確。如果待測溶液的pH會隨著溫度的改變而改變，那么我們一定要將溫度補償計運用到測量中去，能夠使溫度合理，檢測更加準(zhǔn)確。測溶液測量完畢后，一定還要校正pH計，將其放入標(biāo)準(zhǔn)溶液中，但不進行定位調(diào)整，能夠檢測出剛才的測量誤差是否在可接受范圍內(nèi)。從而對整個測定的準(zhǔn)確度進行定位。

2.2 兩點定位法

有時我們測量pH值時，需要精準(zhǔn)的讀數(shù)，但是一些電極有時不能夠滿足需要，不能達到合適的值，這時可以使用兩點定位法進行定位，也是許多高校常用的一種定位方法。第一步是將pH計插入中性緩沖液中，緩沖液的pH值要接近于7，然后用蒸餾水進行徹底洗滌；第二步檢驗員再將pH計插入第二個緩沖溶液，這個緩沖溶液要是偏酸性或者偏堿性的溶液，接著進行斜率調(diào)節(jié)，使指示數(shù)據(jù)符合該pH值，重復(fù)這一系列操作，數(shù)值不再改變時，就可以著手檢測待測溶液。進行檢測時，待測溶液的pH值不能高于兩個緩沖液的最高值，也不能低于兩個緩沖液的最低值。此時，檢驗員要用定位調(diào)節(jié)器對接近于7的緩沖液進行調(diào)節(jié)，而對第二種緩沖液進行斜率調(diào)節(jié)。在最后的測量結(jié)束后，檢驗員要重新進行以上步驟，進行標(biāo)準(zhǔn)核實，觀察產(chǎn)生的誤差是否在合理的范圍內(nèi)，并且要對數(shù)據(jù)進行對比，如果出現(xiàn)較大誤差，需要重新進行測量[2]。

3 pH計電計定位中遇到的問題

3.1 校準(zhǔn)方式問題

一些檢驗員在對智能pH計電計進行檢定過程中，并不能了解如何進行檢定，因為智能pH計電計和傳統(tǒng)pH計不一樣，能夠自動完成操作。新一代的智能pH計電計能夠自動測量溫度，自動進行定位服務(wù)，并且還能測出斜率。當(dāng)前的智能pH計電計在內(nèi)部設(shè)計了許多智能元素，如能夠測定出磷酸鹽、硼砂等標(biāo)準(zhǔn)溶液，在不同溫度下的不同指標(biāo)。因此，智能pH計電計對各種溶液的測量非常有效果。但使用一些老式的校準(zhǔn)pH計的方法，不適用于校正新的pH計，導(dǎo)致智能pH計電計出現(xiàn)較大數(shù)據(jù)誤差。

3.2 對不確定度評定不夠

首先，不確定度是指在測量中會產(chǎn)生一定的誤差，因此對測量得到的數(shù)值會出現(xiàn)一定程度上的不肯定，但換一種思維，也能夠說明肯定程度，能夠代表被測溶液的質(zhì)量水平。確定度越大，說明測量得到的結(jié)果越高，測量水平也越，但有時卻沒有得到一定的不確定度，導(dǎo)致評定結(jié)果沒有說服性，也沒有可比性。

3.3 使用時的損害

在測量過程中，有時實驗者的力氣較大，將電位器破壞了，那么對pH計電計也是有影響的，會導(dǎo)致測量產(chǎn)生較大誤差以及pH計電計不能正常顯示讀數(shù)。測量過程中需要耐心等待，只有這樣才能得到最準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。pH計平時要放在不易碰到的位置上，還要有專業(yè)人員進行定期保養(yǎng)、擦拭，以免對電極產(chǎn)生損害，也避免電計讀數(shù)出現(xiàn)誤差。

3.4 阻抗引起的無法調(diào)節(jié)

有時由于實驗室環(huán)境等原因，會使pH計電計輸入產(chǎn)生阻抗，進而引起誤差。在調(diào)節(jié)過程中，一些帶旋鈕的pH計就十分方便，但我們現(xiàn)在用的智能pH計就不能很方便進行調(diào)節(jié)，因此阻抗產(chǎn)生的誤差不能檢驗出來。校準(zhǔn)使用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，在每個國家都有不同指標(biāo)，在標(biāo)度上很難進行平衡，只有歐洲的標(biāo)準(zhǔn)才能夠與智能pH計相等。

4 pH計電計定位理論

pH計電計在檢定是否出現(xiàn)誤差的過程，是通過對實際溶液的pH值進行測量。電位法是其中一種方法，是一種模擬測量過程，還需要建立模型。首先檢驗員要測量由電極、溶液組成的原電池的電動勢，很容易得到pH值。標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同溫度條件下的pH值也是不一樣的，因此，不同的pH值可以代表不同的電位值，并且是唯一的。智能pH計也是這樣，檢驗員通過計算電位差，并且將它們輸入到智能pH計電計中，就能夠正常定位。檢驗員可以用公式E=K（pH1-pH2）進行計算：第一個pH就是標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH；第二個pH就是等電位的pH。在公式中，E為需要輸入的電位值，K為理論上的常數(shù)。在使用pH計檢定儀時，檢驗員可以用輸入的pH減去標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值，再減去等電位的pH值。

筆者通過對幾種不同的緩沖液進行檢測與計算，得到如下數(shù)值：在25℃時，混合磷酸鹽的標(biāo)準(zhǔn)pH值為6.85，在30℃時的pH值為6.83；硼砂的pH值在25℃時為9.14，在30℃時pH值為9.10；鄰苯二甲酸氫鉀在25℃的pH值為4.07，在30度時的pH值為4.06。

5 對pH計電計檢定定位的實驗過程

第一步，檢驗員將pH計的測溫裝置調(diào)整到25℃，然后將pH計調(diào)整到定位檔，在pH計電計中輸入值，將其定位到6.86值，這是第一個標(biāo)準(zhǔn)值；第二步，檢驗員需要再次向電計中輸入一定的值，再將定位調(diào)整到第二個緩沖溶液的pH值：pH=4.00，或pH=9.18；第三步，檢驗員將電計調(diào)整到合適斜率，斜率在這應(yīng)為百分之百；最后一步為調(diào)整測量檔，指示值應(yīng)為7.00。以上的方法就是調(diào)整pH計電計定位的步驟，定位結(jié)束后就可以對待測溶液進行測定了。

6 pH計電計及電極在使用時的注意事項

使用酸度計的人員要注意很多問題，在調(diào)整小零件時如果用力過猛，就會將其破壞，造成不能挽回的損傷；要對電極進行合理選擇，如果能滿足使用，就不用在加大精密度上造成不必要的浪費。對待測樣品種類的不同，檢驗員要選擇不同的電極設(shè)備，在使用過程中，不能夠?qū)⒉Ａ蚺鲎驳奖谆蛘弑冢钪匾氖牵荒芪廴倦姌O，每次使用都要對電極進行沖洗，要用合格的蒸餾水，在使用后也要沖洗，使用后要用吸水紙進行吸附，玻璃球的兩側(cè)也要吸干凈。當(dāng)測量過程中出現(xiàn)故障時，檢驗員要及時判斷是什么原因?qū)е碌模龠M行修理。pH計電計在定位時產(chǎn)生誤差，并不一定是電計的問題，很大可能是其他地方出現(xiàn)了故障。

7 結(jié)語

pH計能夠應(yīng)用到科學(xué)、教學(xué)、醫(yī)學(xué)方面、工業(yè)農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，這些領(lǐng)域都離不開對PH的準(zhǔn)確測量。在這方面技術(shù)的進步，是我國進步的表現(xiàn)，能夠促進我國經(jīng)濟快速發(fā)展。因此，國家要重視專業(yè)人才的培養(yǎng)，并在改善pH計電計定位問題的道路上一直走下去，直到找到最理想的方法。

參考文獻：

[1]張宇.實驗pH（酸度）計電計示值誤差和儀器示值總誤差電計示值誤差測量結(jié)果的不確定度分析[J].民營科技，2016（11）：32.

[2]莊熙.pH（酸度）計電計示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定[J].標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)，2013（4）：62-63.