H₂O+ H₂O=H₃O⁺ + OHˉ，由于水合氢离子（H₃O⁺）的浓度是与氢离子（H⁺）浓度等同看待，上式可以简化成下述常用的形式：

此处正的氢离子人们在化学中表示为“H⁺离子”或“氢核”。水合氢核表示为“水合氢离子”负的氢氧根离子称为“氢氧化物离子”。

利用质量作用定律对于纯水的离解可以找到一平衡常数加鉯表示：

由于水只有极少量被离解，因此水的质量摩尔浓度实际为一常数并且有平衡常数K可求出水的离子积KW。

也就是说对于一升纯水在25℃时存在10^－7摩尔H₃O⁺离子和10^－7摩尔OHˉ离子。

在中性溶液中氢离子H⁺和氢氧根离子OHˉ的浓度都是10^－7mol/l。如：

假如有过量的氢离子H⁺则溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氢离子H⁺游离的物质同样，如果使OHˉ离子游离，那么溶液就是碱性的。所以给出H⁺值就足以表示溶液的特性，呈酸性还昰碱性为了免于用此分子浓度负冥指数进行运算，生物学家泽伦森（Soernsen）在1909年建议将此不便使用的数值用对数代替并定义为“pH值”。数學上定义pH值为氢离子浓度的常用对数负值即pH=-log[H⁺]。

因此pH值是离子浓度以10为底的对数的负数：

改变50m³的水的pH值，从pH2到pH3需要500L漂白剂然而，从pH6到pH7呮需要50L的漂白剂

测量pH值的方法很多，主要有化学分析法、试纸法、电位法现主要介绍电位法测得pH值。

电位分析法所用的电极被称为原電池原电池是一个系统，它的作用是使化学反应能量转成为电能此电池的电压被称为电动势（EMF）。此电动势（EMF）由二个半电池构成其中一个半电池称作指示电极，它的电位与特定的离子活度有关如H⁺；另一个半电池为参比半电池，通常称作参比电极它一般是测量溶液相通，并且与测量仪表相连

例如，一支电极由一根插在含有银离子的盐溶液中的一根银导线制成在导线和溶液的界面处，由于金属囷盐溶液二种物相中银离子的不同活度形成离子的充电过程，并形成一定的电位差失去电子的银离子进溶液。当没有施加外电流进行反充电也就是说没有电流的话，这一过程最终会达到一个平衡在这种平衡状态下存在的电压被称为半电池电位或电极电位。这种（如仩所述）由金属和含有此金属离子的溶液组成的电极被称为第一类电极

此电位的测量是相对一个电位与盐溶液的成分无关的参比电极进荇的。这种具有独立电位的参比电极也被称为第二电极对于此类电极，金属导线都是覆盖一层此种金属的微溶性盐（如：Ag/Agcl）并且插入含有此种金属盐阴离子的电解质溶液中。此时半电池电位或电极电位的大小取决于此种阴离子的活度

此二种电极之间的电压遵循能斯特（NERNST）公式：

R—气体常数（8.31439焦耳/摩尔和℃）

T—开氏绝对温度（例：20℃相当于（273.15+20）293.15开尔文）

F—法拉第常数（96493库化/当量）

n—被测离子的化合价（銀=1，氢=1）

ln（aMe）—离子活度aMe的对数

标准氢电极是所有电位测量的参比点标准氢电极是一根铂丝，用电解的方法镀（涂覆）上氯化铂并且茬四周充入氢气（固定压力为1013hpa）构成的。

将此电极浸入在25℃时H₃O⁺离子含量为1mol/l溶液中便形成电化学中所有电位测量所参照的半电池电位或电极電位其中氢电极作为参比电极在实践中很难实现，于是使用第二类电极做为参比电极其中最常用的便是银/氯化银电极。该电极通过溶解的AgCl对于氯离子浓度的变化起反应

此参比电极的电极电位通过饱和的kcl贮池（如：3mol/l kcl）来实现恒定。液体或凝胶形式的电解质溶液通过隔膜與被测溶液相连通

利用上述的电极组合—银电极和Ag/AgCl参比电极可以测量胶片冲洗液中的银离子含量。也可以将银电极换成铂或金电极进行氧化还原电位的测量例如：某种金属离子的氧化阶段。

最常用的pH指示电极是玻璃电极它是一支端部吹成泡状的对于pH敏感的玻璃膜的玻璃。管内充填有含饱和AgCl的3mol/l kcl缓冲溶液pH值为7。存在于玻璃膜二面的反映pH值的电位差用Ag/AgCl传导系统

如第二电极，导出pH复合电极和pH固态电极，

此电位差遵循能斯特公式：

式中R和F为常数n为化合价，每种离子都有其固定的值对于氢离子来讲n=1。溫度“T”做为变量在能斯特公式中起很大作用。随着温度的上升电位值将随之增大。

对于每1℃的温度变大将引起电位0.2mv/per pH变化。用pH值来表示则每1℃第1pH变化0.0033pH值

这也就是说：对于20～30℃之间和7pH左右的测量不需要对温度变化进行补偿；而对于温度>30℃或<20℃和pH值>8或6的应用场合则必须對温度变化进行补偿。

工业pH计是一种常用的工业仪器设备，主要用来精密测量液体介质的酸碱度值以及安装、清洗、抗干扰等等问题嘚考虑

人们根据生产与生活的需要，科学地研究生产了许多型号的酸度计：

可分0.2级、0.1级、0.01级或更高精度

分为笔式（迷你型）、便携式、囼式还有在线连续监控测量的在线式。

笔式（迷你型）与便携式pH酸碱度计一般是检测人员带到现场检测使用

选择pH酸碱度计的精度级别是根据用户测量所需的精度决定，而后根据用户方便使用而选择各式形状的pH计

◆按便携性分的，分为：便携式pH计台式pH计和笔式pH计。

◆按鼡途分为：实验室用pH计工业在线pH计等。

◆按先进程度分为经济型pH计智能型pH计，精密型pH计或分为指针式pH计数显式pH计。

◆笔式pH计一般淛成单一量程，测量范围狭窄为专用简便仪器。

便携式和台式pH计测量范围较广常用仪器，不同点是便携式采用直流供电可携带到现場。实验室pH计测量范围广、功能多、测量精度高

工业用pH计的特点是要求稳定性好、工作可靠，有一定的测量精度、环境适应能力强、抗幹扰能力强具有模拟里量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。

玻璃电极的重复性误差和参比电极的溶液接界电势稳定性都不优于0.01pH因此，电计的分辨率再高儀器测试准确度都难优于0.01pH。但是选择高分辨率的仪器可以最大限度地克服或消除电计对测试误差的影响。由于要使电计达到满意的精度巳不成问题所以都在仪器的智能化，人性化可靠性，操作简便以及性价比等方面不断创新和提高酸度计的级别与其测试准确度的关系在酸度计国家计量检定规程(JJG119-84)中规定如下：

注：配套测试时的测试范围应控制在pH3～pH10内。从上表可以看出对于0.01级以下的酸度计，示值总误差数值等于其级别对于0.01级的酸度计，示值总误差为0.02pH对于0.001级酸度计，其示值总误差也只能达到±0.01pH而且此时需要使用一级pH标准物质才能嘚到保证。(注意：pH国家标准物质分一级和二级两种一般酸度计常用的是二级pH标准物质。)

随着科学研究的发展和生产技术的进步水分的定量分析已被列为各类物质理化分析的基本项目之一作为各类物质的一项重要的质量指标。

根据不同形式试样中的不同水分含量提出了测萣水分的不同要求水分测定可以是工业生产的控制分析，也可是工农业产品的质量签定；可以从成吨计的产品中测定含水量等等

在进荇操作前，应首先检查电极的完好性甘汞电极。由于复合电极使用比较广泛以下主要讨论复合电极。

实验室使用的复合电极主要有全葑闭型和非封闭型两种全封闭型比较少，主要是以国外企业生产为主复合电极使用前首先检查玻璃球泡是否有裂痕、破碎，如果没有用pH缓冲溶液进行两点标定时，定位与斜率按钮均可调节到对应的pH值时一般认为可以使用，否则可按使用说明书进行电极活化处理活囮方法是在4%氟化氢溶液中浸3～5 s左右，取出用蒸馏水进行冲洗然后在0.1mol/L的盐酸溶液中浸泡数小时后，用蒸馏水冲洗干净再进行标定，即用pH徝为6.86(25℃)的缓冲溶液进行定位调节好后任意选择另一种pH缓冲溶液进行斜率调节，如无法调节到则需更换电极。非封闭型复合电极里面偠加外参比溶液即3 mol/L氯化钾溶液，所以必须检查电极里的氯化钾溶液是否在1/3以上如果不到，需添加3 mol/L氯化钾溶液如果氯化钾溶液超出小孔位置，则把多余的氯化钾溶液甩掉使溶液位于小孔下面，并检查溶液中是否有气泡如有气泡要轻弹电极，把气泡完全赶出

在使用过程中应把电极上面的橡皮剥下，使小孔露在外面否则在进行分析时，会产生负压导致氯化钾溶液不能顺利通过玻璃球泡与被测溶液进荇离子交换，会使测量数据不准确测量完成后应把橡皮复原，封住小孔电极经蒸馏水清洗后，应浸泡在3 mol/L氯化钾溶液中以保持电极球泡的湿润，如果电极使用前发现保护液已流失则应在3 mol/L氯化钾溶液中浸泡数小时，以使电极达到最好的测量状态在实际使用时，发现有嘚分析人员把复合电极当作玻璃电极来处理放在蒸馏水中长时间浸泡，这是不正确的这会使复合电极内的氯化钾溶液浓度大大降低，導致在测量时电极反应不灵敏最终导致测量数据不准确，因此不应把复合电极长时间浸泡在蒸馏水中

1、玻璃电极插座应保持干燥、清潔，严禁接触酸雾、盐雾等有害气体严禁沾上水溶液，保证仪器的高输入阻抗

2、 不进行测量时，应将输入短路以免损坏仪器。

3、 新電极或久置不用的电极在使用前必须在蒸馏水中浸泡数小时。使电极不对称电位降低达到稳定降低电极内阻。

4、 测量时电极球泡应铨部浸入被测溶液中。

5、 使用时应使内参比电极浸在内参比溶液中，不要让内参比溶液倒向电极帽一端使内参比悬空。

6、 使用时应拔去参比电极电解液加液口的橡皮塞，以使参比电解液（盐桥）借重力作用维持一定流速渗透并与被测溶液相通否则，会造成读数漂移

7、 氯化钾溶液中应该没有气泡，以免使测量回路断开

8、 应该经常添加氯化钾盐桥溶液，保持液面高于银/氯化银丝

pH测量一定要标定校准吗？

pH测量通常有比色法（pH试纸或比色皿）和电极法二种比色法当然不要标定，而电极法就一定要标定因为电极法pH测量就是将未知溶液与已知pHs值的标准溶液在测量电池中作用比较测定，这是电极法pH测量的“操作定义”所决定的

pH计因电计设计的不同而类型很多，其操作步骤各有不同因而pH计的操作应严格按照其使用说明书正确进行。在具体操作中校准是pH计使用操作中的一重要步骤。表1的数据是精度为0.01級、经过计量检定合格的pH计在未校准时与校准后的测量值从中可以看出校准的重要性。

尽管pH计种类很多但其校准方法均采用两点校准法，即选择两种标准缓冲液：一种是pH7标准缓冲液第二种是pH9标准缓冲液或pH4标准缓冲液。先用pH7标准缓冲液对电计进行定位再根据待测溶液嘚酸碱性选择第二种标准缓冲液。如果待测溶液呈酸性则选用pH4标准缓冲液；如果待测溶液呈碱性，则选用pH9标准缓冲液若是手动调节的pH計，应在两种标准缓冲液之间反复操作几次直至不需再调节其零点和定位（斜率）旋钮，pH计即可准确显示两种标准缓冲液pH值则校准过程结束。此后在测量过程中零点和定位旋钮就不应再动。若是智能式pH计则不需反复调节，因为其内部已贮存几种标准缓冲液的pH值可供選择、而且可以自动识别并自动校准但要注意标准缓冲液选择及其配制的准确性。智能式0.01级pH计一般内存有三至五种标准缓冲液pH值如科竝龙公司的KL-016型pH计等。

其次在校准前应特别注意待测溶液的温度。以便正确选择标准缓冲液,并调节电计面板上的温度补偿旋钮,使其与待测溶液的温度一致不同的温度下，标准缓冲溶液的pH值是不一样的

校准工作结束后，对使用频繁的pH计一般在48小时内仪器不需再次定标如遇到下列情况之一，仪器则需要重新标定：

⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时.

⑵电极在空气中暴露过久如半小时以上时.

⑶定位或斜率调节器被误动；

⑷测量过酸（pH<2）或过碱（pH>12）的溶液后；

⑹当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间，且距7pH又较远时

1、 测量时应按说明书规定的时间周期对仪器进行校准。

标准缓冲溶液温度尽量与被测溶液温度接近

定位标准缓冲溶液应尽量接近被测溶液的pH值。或兩点标定时应尽量使被测溶液的pH值在两个标准缓冲溶液的区间内。

校准后应将浸入标准缓冲溶液的电极用水特别冲洗，因为缓冲溶液嘚缓冲作用带入被测溶液后，造成测量误差

3、 记录被测溶液的pH值时应同时记录被测溶液的温度值，因为离开温度值pH值几乎毫无意义。尽管大多数pH计都具有温度补偿功能但仅仅是补偿电极的响应而已，也就是说只是半补偿而没有同时对被测溶液进行温度补偿，即铨补偿。

如何避免被测溶液与盐桥成分反应

如果被测溶液含有可溶性银盐、一价汞盐或铊盐时，盐桥内不能利用氯化钾溶液而应该用飽和硝酸钾或硝酸铵溶液方能获得满意的测量结果。对非水溶液则应用碘化钠的甲醇溶液和硫氰化钾的乙醇溶液为中间溶液

总之，不能使盐桥溶液中的成分与被测溶液发生沉淀、氧化还原反应等现象不然会干扰电动势测定。

如双液接参比电极在测Cl浓度中的应用

或输出囙路供电电池供电, DC供电, 或输出回路供电 背光可选 ProtEX_Lite PD663 防爆型回路供电过程显示仪表输入信号 4~20mA电压降幅 1.7V, (带背光时4.9V)3-1/2+LCDS数字,0.6”高回路供电背光可选快捷嘚四键编程问题

pH计广泛用于净水、自来水、生活用水及各种液体的酸碱度测试。pH值在7.0为中性7.0以下为酸性，7.0以上为碱性

1、 pH玻璃电极的贮存

短期：贮存在pH=4的缓冲溶液中；

长期：贮存在pH=7的缓冲溶液中。

2、 pH玻璃电极的清洗

玻璃电极球泡受污染可能使电极响应时间加长可用CCl₄或皂液揩去污物，然后浸入蒸馏水一昼夜后继续使用污染严重时，可用5%HF溶液浸10～20分钟立即用水冲洗干净，然后浸入0.1N HCl溶液一昼夜后继续使用

3、 玻璃电极老化的处理

玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。旧电极响应迟缓膜电阻高，斜率低用氢氟酸浸蚀掉外层胶层，经瑺能改善电极性能若能用此法定期清除内外层胶层，则电极的寿命几乎是无限的

银-氯化银电极最好的贮存液是饱和氯化钾溶液,高浓度氯化钾溶液可以防止氯化银在液接界处沉淀，并维持液接界处于工作状态此方法也适用于复合电极的贮存。

参比电极发生的问题绝大多數是由液接界堵塞引起的可用下列方法解决：

（1） 浸泡液接界：用10%饱和氯化钾溶液和90%蒸馏水的混合液，加热至60～70℃将电极浸入约5cm，浸泡20分钟至1小时此法可溶去电极端部的结晶。

（2） 氨浸泡：当液接界被氯化银堵塞时可用浓氨水浸除具体方法是将电极内充洗净，液放涳后浸入氨水中10～20分钟但不要让氨水进入电极内部。取出电极用蒸馏水洗净重新加入内充液后继续使用。

（3） 真空方法：将软管套住參比电极液接界使用水流吸气泵，抽吸部分内充液穿过液接界除去机械堵塞物。

（4） 煮沸液接界：银－氯化银参比电极的液接界浸入沸水中10～20秒注意，下一次煮沸前应将电极冷却到室温。

（5） 当以上方法均无效时可采用砂纸研磨的机械方法去除堵塞。此法可能会使研磨下的砂粒塞入液接界造成永久性堵塞。

实验室使用的电极都是复合电极其优点是使用方便，不受氧化性或还原性物质的影响苴平衡速度较快。使用时将电极加液口上所套的橡胶套和下端的橡皮套全取下，以保持电极内氯化钾溶液的液压差下面就把电极的使鼡与维护简单作一介绍：

⒈复合电极不用时，可充分浸泡3M氯化钾溶液中切忌用洗涤液或其他吸水性试剂浸洗。

⒉使用前检查玻璃电极湔端的球泡。正常情况下电极应该透明而无裂纹；球泡内要充满溶液，不能有气泡存在

⒊测量浓度较大的溶液时，尽量缩短测量时间用后仔细清洗，防止被测液粘附在电极上而污染电极

⒋清洗电极后，不要用滤纸擦拭玻璃膜而应用滤纸吸干, 避免损坏玻璃薄膜、防圵交叉污染，影响测量精度

⒌测量中注意电极的银—氯化银内参比电极应浸入到球泡内氯化物缓冲溶液中，避免电计显示部分出现数字亂跳现象使用时，注意将电极轻轻甩几下

⒍电极不能用于强酸、强碱或其他腐蚀性溶液。

⒎严禁在脱水性介质如无水乙醇、重铬酸钾等中使用

1、 pH玻璃电极的贮存

短期：贮存在pH=4的缓冲溶液中；

长期：贮存在pH=7的缓冲溶液中。

2、 pH玻璃电极的清洗

pH计的安装方式有流通式和浸入式两种

污水处理厂一般选用的是浸入式安装，如该污水处理厂的pH计安装在沉砂池的出口溢流槽内此处的pH值较具有代表性，且水流平稳对pH计不会造成大的冲击。定期的维护有助于仪表的准确测量和延长仪表的使用寿命应当注意传感器和变送器之间的专用电缆不能受潮，否则电极的高阻低压信号将无法传送至变送器

若电极不测量时，应将黄色保护套管套上它能使电极处于湿润状态，有利于延长电极嘚使用寿命每隔一个月左右，应对电极进行清洗先用柔和的水流喷洗附着物，再将电极浸泡于清洗液中一段时间而后用清水洗净。

傳感器支架也应清洗每次清洗之后，要用缓冲剂溶液进行标定生产厂家一般提供两瓶标准溶液，一瓶pH值等于7用于标定仪表零点;一瓶pH徝等于4，用于标定仪表的信号输出斜率

如何选购pH计|酸度仪|酸度计？应注意五大点

我们在选购酸度仪时，首先要考虑应用场合选择笔式pH计，便携式酸度仪台式酸度计或是工业用pH计；其次是考虑测量需要的精度，选择合适自己使用的精度. BpH-200A型pH计广泛应用于工业、电力、农業、医药、食品、科研和环保等领域该仪器也是食品厂、饮用水厂办QS、HACCP认证中的必备检验设备。

我们在选购酸度计时需要考虑以下几点：

便携式pH計主要用于现场和野外测方式，要求较高的精度和完善的功能

实验室pH计是一种台式高精度分析仪表，要求精度高、功能全包括打印输絀、数据处理等等。

工业pH计是用于工业流程的连续测量不仅要有测量显示功能，还要有报警和控制功能以及安 装、清洗、抗干扰等等問题的考虑。

2.据pH计仪器精度分类：可分为0.2级、0.1级、0.05级、0.01级,数字越小精度越高。

3.根据元器件类型分类：可分为晶体管式、集成电路式和单爿机微电脑式更多的是应用微电脑芯片，大大减少了仪器体积和单机成本；但芯片的开发成本很贵

4根据读数指示分类：可分为指针式和數字显示式二种指针式pH计已很少使用，但指针式仪表能够显示数据的连续变化过程因此在滴定分析中还有使用。

还是手动自动温度补偿的pH计要比手动温度补偿的pH计要方便些，二者之间的价格你就奣白了吧

备注：pH计|酸度仪|酸度计这三个名称意思都一样，只是各地方或者厂家说法不一样

1. 什么是水的pH值它有什么意义？

pH值是水溶液最偅要的理化参数之一凡涉及水溶液的自然现象，化学变化以及生产过程都与pH值有关因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需偠测量pH值

水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值，表示为：

pH值有时也称氢离子指数由于氢离子活度的数值勤往往很小，在应用很不方便所以就用pH值之一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指示。而且氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量級的大小，这样应用起来就十分方便并由此得到：

⑵酸性水溶液，pH<7pH值越小，表示酸性越强；

⑶碱性水溶液pH>7，pH值越大表示碱性越强。

pH测量是一种相对测量它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的pH差别，实际测量时需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此为了达到量值的一致，必须建立pH标度pH标度范围定为0~14pH，pH标度的量值由基准缓冲溶液的pHs值确定

因此，pH标度的含义可表达为：根据pH定义在0~14pH范围内选擇若干个pH缓冲溶液作为pH标度的固定点，并且采用当代技术能达到的最准确的方法测定它们的pHs值国际上有二种pH标度，即多种基准pH标度和单種基准pH标度中国采用多种基准pHs标度。

pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液如果向这种溶液中加入少量的酸或碱，或者在溶液中的化學反应产生少量的酸或碱以及将溶液适当稀释，这个溶液的pH值基本上稳定不变这种能对抗少量酸或碱或稀释，而使pH值不易发生变化的溶液就称为pH缓冲溶液

pH标准缓冲溶液具有以下特点：

⑴标准溶液的pH值是已知的，并达到规定的准确度

⑵标准溶液的pH值有良好的复现性和穩定性，具有较大的缓冲容量较小的稀释值和较小的温度系数。

⑶溶液的制备方法简单

如何配制pH缓冲溶液？

对于一般的pH测量可使用荿套的pH缓冲试剂（可配制250ml），配制溶液时应使用去离子水，并预先煮沸15~30分钟以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中鼡适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋再倒入250ml容量瓶中，稀释至刻度充分摇匀即可。

如何正确保存和使用pH缓冲溶液

缓冲溶液配制後，应装在玻璃瓶或聚乙稀瓶中（碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等应装在聚乙稀瓶中）瓶盖严密盖紧，在冰箱中低温（5-10℃）保存一般可使用二個月左右，如发现有混浊、发霉或沉淀等现象不能继续使用。使用时应准备几个50ml的聚乙稀小瓶，将大瓶中缓冲溶液倒入小瓶中并在環境温度下放置1~2小时，等温度平衡后再使用使用后不得再倒回大瓶中，以免污染小瓶中的缓冲溶液在>10℃的环境条件下可以使用2~3天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO₂，其pH值比较容易变化.

pH缓冲溶液有何用途

⑴pH测量前标定校准pH计。

⑵用以检萣pH计的准确性例如用pH6.86和pH4.00标定pH计后，将pH电极插入pH9.18溶液中检查仪器显示值和标准溶液的pHs值是否一致。

⑶在一般精度测量时检查pH计是否需要偅新设定pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化，因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中根据误差大小确定是否需要重新标定。

⑷检测pH电极的性能

8. 使用瓶装的pH缓冲溶液有什么优点？

在pH计经销商处一般还有用聚乙稀塑料瓶瓶装的pH标准缓冲溶液销售它和用pH缓冲试剂自己配制的缓冲溶液比较，由于它其中添加了显色剂和防腐剂因此不同pH值的缓冲液有不同的颜色，使用时不易搞错並且在常温下保存不会发霉变质，保存期可长达一年因此使用特别方便。有pH4.00、pH6.86、pH7.00、pH9.18、pH10.01五种并有500ml大瓶和50ml小瓶二种规格。

实验室和工业型pH電极有什么区别　从使用上讲，实验室pH电极是在较好的环境条件下进行短时间间断测试；而工业pH电极是在较差的环境条件下进行长期连續的测试从性能上讲，实验室pH电极要求电极的准确性和重复性要好响应快；而工业pH电极则要求电极的长期稳定性好。从结构上讲实验室pH电极要求简单轻便而工业型pH电极则要求结构牢固，要考虑能够安装并且能抵抗各种电场和磁场的干扰。

pH电极为何要浸泡如何正确浸泡？　pH电极使用前必须浸泡因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层它只有充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子良好的响应。同时玻璃电极经过浸泡，可以使不对称电势大大下降并趋向稳定

pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH4缓冲溶液浸泡。通常使用pH4缓冲液更好一些浸泡时间8小时至24小时或更长，根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同同时，参比电极的液接界也需要浸泡因为如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定，参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致即3.3mol/LKCl溶液或饱和KCl溶液，浸泡时间一般几小时即可

因此，对pH复合电极而言就必须浸泡在含KCl的pH4缓冲液中，这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用这里要特别提醒注意，因为过去人使用单支的pH玻璃电极已习惯于用去离子水或pH4缓冲液浸泡后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH复合电极变成一支响应慢、精度差的电极，而且浸泡时间越长性能越差因为经过长时间的浸泡，液接界内部（唎如砂芯内部）的KCl浓度已大大降低了使液接界电势增大和不稳定。当然只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时，电极还是会复原的

另外，pH电极也不能浸泡在中性或碱性的缓冲溶液中长期浸泡在此类溶液中会使pH玻璃膜响应迟钝。正确的pH电极浸泡液的配制：取pH4.00缓冲剂（250ml）一包溶于250ml纯水中，再加入56克分析纯KCl适当加热，搅拌至完全溶解即成

球泡和液接界污染后先用以下溶剂清洗，再用去离子水洗去溶剂将电极浸入浸泡液中活化。

污 染 物 清 洗 剂

无机金属氧化物 低于1mol/L稀酸

有机油脂类物 稀洗涤剂（弱酸性）

树脂高分子物质 稀酒精、丙酮、乙醚

蛋白质血球沉淀物 酸性酶溶液（如食母生片）

颜料类物质 稀漂白液、过氧化氢

如何检测pH电极的好坏　用户可按下表数据自行检测pH電极的好坏，步骤如下（pH计调至mV档）

⑴测试零电位pH值零点pH值：7±0.5pH pH电极插入pH4.00缓冲液中，稳定后读数（预先测试出溶液的温度）例如25℃时讀数值E1’=186mV（取绝对值），而准确值为178mV（见表格）则误差值=186-178mV，换算成pH值：8/59.16=0.14pH（59.16mV/pH是25℃时的K值见表格）。因此零点pH值合格一般新电极零电位誤差≤±0.3pH，如零电位误差>±0.5pH电极的测试误差会比较大，尤其当测试溶液温度变化较大时误差会更大如果测试精度要求不高，则零电位誤差值还可以大一些但最大不能超过1pH.

⑵测试电极百分理论余率（PTS）

记录（1）步骤中的测试数据186mV，将电极清洗后再插入pH9.18缓冲液中稳定后讀数，E2’=111mV（取绝对值）ΔE’=E1’+E2’=186+111=297mV，与表格中的ΔE对照PTS=97%，合格一般新电极PTS≥97%，使用长久的电极可以放宽一些但一般应PTS≥95%，除非测试精度要求很低

⑶将电极清洗后再插入pH4.00缓冲液，将读数与步骤（1）的数据比较其误差应≤±2mV，否则表示电极重复性较差

⑷电极的测试讀数应该在30-60秒内稳定，否则表示电极响应太慢

对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极pH指示電极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但最常用的是玻璃电极玻璃电极是由玻璃支杆，以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液插入内参比电极（一般用银/氯化银电极），用电极帽封接引出电线装上插口，僦成为一支pH指示电极市场销售的最常用的pH指示电极是231玻璃pH电极。单独一支pH指示电极是无法进行测量的它必须和参比电极一起才能测量。

将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极复匼电极的最大优点是合二为一，使用方便pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。

⑴电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成呈球形，膜厚在0.1~0.2mm左右电阻值<250兆欧（25℃）。

⑵玻璃支持管：是支持电极球泡的玻璃管体由电绝缘性优良的铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致

⑶内参比电极：为银/氯化银电极，主要作用是引用电极电位要求其电位稳定，温度系数小

⑷内参比溶液：零电位为7pH的内参比溶液，是Φ性磷酸盐和氯化钾的混合溶液玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度

⑸电极塑壳：电极塑壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液的壳体由聚碳酸酯塑压成型。

⑹外参比电极：为银/氯化银电极作用是提供与保歭一个固定的参比电势，要求电位稳定重现性好，温度系数小

⑺外参比溶液：为3.3mol/L的氯化钾凝胶电解质，不易流失无需添加。

⑻砂芯液接界：液接界是构通外参比溶液和被测溶液的连接部件要求渗透量稳定。

⑼电极导线：为低噪音金属屏蔽线内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接

pH电极具有以下特性：

⑴不对称电势：当电极的内外参比电极，内外参比溶液均相同时理论上电池电动势应等于零，但实际上总有几毫伏到几十毫伏的电势差存在这说明玻璃球泡内外二个界面是不对称的，这一电势差就称为不对称电势不对稱电势与球泡吹制的工艺有关，也与使用中球泡表面受侵蚀或沾污有关实际使用中，可用电计特设的定位调节器消除它

⑵零电势：pH电極的零电势是指pH测量电池的电势为零时的溶液的pH值。它取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度若内参比溶液为0.025mol/L的混合磷酸盐溶液，电极的零电势pH值大于或小于电极的零电势pH值时电极的极性就要发生改变。

⑶内阻：电极的内阻主要由球泡玻璃膜的内阻决定它取决于玻璃的組成和厚度，阻值一般为几十兆欧而且随温度下降而按指数式上升（每下降7℃，内阻增加1倍例如28℃时为50兆欧，则0℃时为800兆欧）内阻高的电极对电计的输入阻抗及绝缘屏蔽的要求高，因此电极内阻低一些为好

⑷碱误差和酸误差：当被测溶液的酸度和碱度增大时，电极電势与溶液pH值将偏离线性关系这种偏差就称为碱误差和酸误差。碱误差是由于在氢离子浓度很低的溶液中电极膜的响应不仅与氢离子濃度有关，而且与溶液中碱金属离子浓度有关碱误差使测得的pH值比实际的数值偏低。酸误差在较低的pH范围内（pH<1~2）出现酸误差使pH测量值仳实际数值偏高。

可充式和非可充式pH复合电极有何区别

pH复合电极外壳有塑料和玻璃的区分。可充式pH复合电极外壳上有一加液孔当电极嘚外参比溶液流失后，可将加液孔打开重新补充KCl溶液。而非可充式pH复合电极内装凝胶状KCl不易流失也无加液孔。

可充式pH复合电极的特点昰参比溶液有较高的渗透速率液接界电位稳定重现，测量精度较高而且当参比电极减少或受污染后可以补充或更换KCl溶液，但缺点是使鼡较麻烦可充式pH复合电极使用时应将加液孔打开，以增加液体压力加速电极响应，当电介液液面低于加液孔2cm时应及时补充新的电介液。

非可充式pH复合电极的特点是维护简单使用方便因此也得到广泛的应用。但作为实验室pH电极使用时在长期和连续的使用条件下，液接界处的KCl浓度会减少影响测试精度。因此非可充式pH复合电极不用时应浸在电极浸泡液中，这样下次测试时电极性能会很好而大部分實验室pH电极都不是长期和连续的测试，因此这种结构对精度的影响是比较小的而工业pH复合电极由于对测试精度的要求比较低，所以使用方便就成为主要的选择

如何正确使用pH复合电极？　

⑴球泡前端不应有气泡如有气泡应用力甩去。

⑵电极从浸泡瓶中取出后应在去离孓水中晃动并甩干，不要用纸巾擦试球泡否则由于静电感应电荷转移到玻璃膜上，会延长电势稳定的时间更好的方法是使用被测溶液沖洗电极。

⑶pH复合电极插入被测溶液后要搅拌晃动几下再静止放置，这样会加快电极的响应尤其使用塑壳pH复合电极时，搅拌晃动要厉害一些因为球泡和塑壳之间会有一个小小的空腔，电极浸入溶液后有时空腔中的气体来不及排除会产生气泡使球泡或液接界与溶液接觸不良，因此必须用力搅拌晃动以排除气泡

⑷在粘稠性试样中测试之后，电极必须用去离子水反复冲洗多次以除去粘附在玻璃膜上的試样。有时还需先用其他溶剂洗去试样再用水洗去溶剂，浸入浸泡液中活化

⑸避免接触强碱或腐蚀性溶液，如果测试此类溶液应尽量减少浸入时间，用后仔细清洗干净

⑹避免在无水乙醇、浓硫酸等脱水性介质中使用，它们会损坏球泡表面的水合凝胶层

⑺塑壳pH复合電极的外壳材料是聚碳酸酯塑料（PC），PC塑料在有些溶剂中会溶解如四氯化碳、三氯乙稀、四氢呋喃等，如果测试中含有以上溶剂就会損坏电极外壳，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极

对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极参比电極有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等电极等几种。最常用的是甘汞电极和银/氯化银参比电极在测量电池中的作用是提供并保歭一个固定的参比电势，因此对参比电极的要求是电势稳定、重视温度系数小，有电流通过时极化电势小市场销售的常用的参比电极為232参比电极。

不同的参比电极有何区别

常用的参比电极有甘汞电极和银/氯化银电极二类。甘汞电极具有电势稳定、重现性好的优点但吔有温度滞后性大，不能在高温下使用（<70℃）且电极材料有毒性等缺点。银/氯化银参比电极不仅制备容易电势稳定，重现性好而且電极结构牢固，温度滞后性小当温度变化之后能较快达至新温度下的平衡电势，并且可以在高温下使用但银/氯化银电极在浓氯化钾溶液中的溶解度较大，因此在电极的外参比溶液中（一般为3.3mol/L氯化钾溶液）应加入氯化银预先饱和，否则参比电极的氯化银镀层会被溶解使电势不稳定。 毛细管参比电极是银/氯化银参比电极的一种特殊制作形成它将银/氯化银参比电极烧结在玻璃毛细管中间，将工作介质填充其间这种参比电极不仅电势稳定，而且可以有效防止因外参比溶液污染而引起的参比电位变化因此更适合在高温和连续测试的条件丅使用。

什么是液接界为何要使用高浓度KCI？

在pH测量过程中均使用参比电极，大多数情况下参比电极带有盐桥溶液参比电极通过盐桥溶液与被测溶液相连通，这样在被测溶液和参比盐桥溶液之间就形成液接界液接界两边溶液中的离子不断跨越界面向对面进行扩散，由於各个离子扩散速度不同而使液接界两边带有符号相反的电荷，产生电位差即称为液接界电位，也称扩散电位它会影响电极的测量精度。为了减少液接界的电势差或使其保持稳定及重现就必须采用高浓度的KCI溶液（≥3.3mol/L）作为电极的外参比盐桥溶液，它有足够高的离子強度比被测介质的可能的最大的离子强度还要大5~10倍，因此在液接界界面上，总是K+和Cl-向外扩散而由于K+和Cl-的淌度（可以理解成速度）接菦相等，正负电荷分布基本均匀因此形成较小的液接界电势，这就是参比电极中的外参比溶液必须使用高浓度KCI溶液的原因

液接界有几種结构？它们各有什么特点

从实际的结构上讲，液接界就是连通电极的外参比溶液（高浓度KCI溶液）与被测溶液的连接部件这个连接部件的常用结构有陶瓷砂芯、纤维丝、多孔材料（玻璃或塑料）及玻璃磨口等几种。液接界材料的结构要求是能够渗透但又不能渗透太快，同时又要耐腐蚀这就是液接界结构的矛盾和困难所在。简单来说就是渗透、耐压、不腐蚀但又不能渗透太快，同时又要耐腐蚀性好可以用于高温和高碱溶液；纤维丝结构溶液渗透速度较快，不易堵塞；多孔材料可做成与被测溶液的接触面积较大；最理想的结构应属於玻璃磨口液接界它可以做成接触面积及渗出速度均较大在，适用于高粘度、浑浊液体及低离子强度液体的测定

什么是双液接参比电極？它有何优点　

双液接参比电极的结构，有二个液接界和二个参比溶液腔体

外腔体中一般是KNO₃溶液，内腔体中是KCl溶液它有二个显著嘚优点：第一，减少污染被测溶液只能污染外腔体中的溶液，对内腔体中的KCI溶液影响很小；第二减少液接界堵塞和离子间的化学反应，例如若被测溶液中含S^-、I^-等离子会和参比溶液中的Ag⁺反应，生成难溶的银化合物堵塞液接界单支的双液接参比电极有市售，型号为217型甘汞电极双液接参比电极较多用于工业pH电极。

(1)在实验室配制合适的PH标准液PH4.01PH6.86或PH9.18任选两种根据现场水样的波动范围选择标准液。如果现场水質经常偏酸性则选PH4.01、PH6.86两种标样;如果现场水质经常偏碱性，则选PH6.86、PH9.18两种标样

(2)将传感器从现场取出，用清水清洗探头的玻璃电极

(3)将两种標准液分别倒入准备好的两个烧杯中。

(4)将电极浸入第一种标准液中打开仪表菜单，校准第一点.不同品牌仪表校验菜单的操作方法不同，根据随机说明书进行操作

(5)第一点校准通过后，用清水冲洗电极再将电极放入第二种标准液中，翻动仪表菜单校准第二点。

(6)两点校准完成后不同品牌的仪表会以不同的方式显示仪表是否通过校验或是否合格。

（7)如果通过将电极放回被测液体中，使仪表投入运行

（8)如果仪表校准失败，再重复上述过程校准一遍如果还不能通过，则更换pH电极pH电极寿命一般在两年左右。

不同的pH敏感玻璃膜有何区别

从形状上看，pH敏感玻璃膜可以制作成球形、圆柱形、平面形和尖锥形等各种不同的外形主要是为了和被测介质的形态吻合。如球形和圓柱形主要用于液体介质；平面形主要用于含水的半固体介质，如皮肤、肉类、皮革、纸张等；尖锥形主要用于刺入介质内部测量如汢壤、水果等。从成分组成看区别就更大了有用于常规使用的敏感玻璃膜，有用于高温使用的敏感玻璃膜有用于强酸或强碱使用的敏感玻璃膜，有用于高温蒸汽消毒（130℃）的敏感玻璃膜以及用于低温和低离子强度的敏感玻璃膜等等。有些pH测试不准确或不稳定与pH敏感玻璃膜的选择不当有很大关系

采用pH计能更好地控制化学反应，达到提高生产率和产品质量以及安全生产的目的带有自动记录的pH测量系统還可对污染公害提供诉讼的证据。某些间歇生产过程（例如某些化肥生产、食品加工过程）采用pH计后可变为连续生产方式在现代工业中采用pH计比其他类型的连续分析仪表的总和还多。几乎凡需用水的生产部门都需要采用pH计其应用范围从工业用水和废物处理到采矿中的浮選过程，包括纸浆和造纸、金属加工、化工、石油、合成橡胶生产、发电厂、制药、食品加工等广泛领域

• 周健民．土壤学大辞典：科学絀版社，2013.10

液体压强公式推导过程：

面”，这个平面以上的液柱对平面的压力等于液柱所受嘚重力

这个平面上方的液柱对平面的压力

• F代表垂直作用力（压力）

• 根据上述公式，可以推导出如下的公式：

实验意义：第一次证明了有大气压的存在而且很大。

因為液体的压强等于密度、深度和重力加速度常数之积在这个实验中，水的密度不变但深度一再增加，则下部的压强越来越大其液压終于超过木桶能够承受的上限，木桶随之裂开

S=F/p（受力面积=压力÷压强）

（ 压强的大小与受力面积和压力的大小取决於有关）

表示同温同质量下的压强规律

对于压强的定义应当着重领会四个要点：

⑴受力面积一定时，压强随着压力的增大而增大（此時压强与压力成正比）

⑵同一压力作用在支承物的表面上，若受力面积不同所产生的压强大小也有所不同。受力面积小时压强大；受仂面积大时，压强小

压强是物体单位面积受到的压力跟受力面积和压力大小有关。

③影响压强作用效果的因素

1．受仂面积一定时压力越大，压力的作用效果越大

2．当压力一定时，受力面积越小压力的作用效果越大。

(5)1Pa的物理意义：1平方米的面积上受到的压力是1N（1牛顿的力作用在一平方米上）

1Pa大小：一张平铺的报纸对水平桌面的压强，3粒芝麻对水平桌面的压强为1Pa

注：等密度柱体與接触面的接触面积相等时，可以用 P=ρgh

当用力吸吸管时吸管内的压强减小，饮料就在外界大气压的作用下被压进吸管从而喝到饮料，而并非我们平常说的吸进

【例2】吸盘贴在光滑的墙壁上不脱落

吸盘在自身弹性作用下，中央部分有向外凸起的趋势但是由于内壁与墙面结合紧密，空气无法进叺因此吸盘会在大气压力的作用下紧贴在墙面上。

拉动针管时针筒里面形成一个真空腔，没有压力在大气压力作用下，水就会被通過针头压入针筒

气体的热胀冷缩，加热罐内气体使其彭胀压皮肤后冷缩使内部气体压强变小。 大气压强或者身体内部压强大于罐内气體压强就会使其吸住皮肤

已知標准状况下，1mol理想气体的体积约为22.4L

以A、B两种气体来进行讨论。

1．在相同T、p、v时：

摩尔质量之比=分子量之比=密度之比=相对密度若m_A=m_B則M_A=M_B。

体积之比=摩尔质量的反比；两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比

物质的量之比=气体密度的反比；两气体的体积之比=气体密度的反比

摩尔质量的反比：两气体的压强之比=气体分子量的反比。

(1)、同温同压下体积相同的气体就含有相同数目的分子，因此可知：在同温同压下气体体积与分子数目成正比，也就是与它们的物质的量成正比即对任意气体都有V=kn；因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2，再根据n=m/M就有式②；若这时气体质量再相同僦有式③了

(3)、同温同压同体积下，气体的物质的量必同根据n=m/M和ρ=m/V就有式⑥。当然这些结论不仅仅只适用于两种气体还适用于多种气体。

在同溫同压下像在上面结论式②和式⑥中出现的密度比值称为气体的相对密度D=ρ1:ρ2=M1:M2。

任何物体能承受的压强有一定的限度，超过这个限度物体就会损坏。

由公式F=pS鈳知：F是矢量，S（ds）也是矢量且F的方向与S的方向总是一致的，p必然不能是矢量因为如果P也是矢量，则P与S的乘压强不是矢量其实也不昰标量。因为决定胁强的力和面积都是矢量每个矢量都有三个分量。在弹性力学中胁强是由力和面积决定的量有九个分量的量，称为張量而压强则是张量中最简单的一个量，关于张量的概念和运算已超出中学物理的范围，我们在此从略

液体容器底、内壁、内部的壓强称为液体压强，简称液压

在几百年前帕斯卡注意到一些生活现象，如没有灌水的水龙带是扁的．水龙带接到自来水龍头上灌进水，就变成圆柱形了．如果水龙带上有几个眼就会有水从小眼里喷出来，喷射的方向是向四面八方的水是往前流的，为什么能把水龙带撑圆

帕斯卡球的实验证明，液体能够把它所受到的压强向各个方向传递．通过观察发现每个孔喷出去水的距离差不多这说明，每个孔所受到的压强都相同

在初中阶段，液体压强原理可表述为：“液体内部向各个方向都有压强压強随液体深度的增加而增大，同种液体在同一深度的各处各个方向的压强大小相等；不同的液体，在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关密度越大，液体的压强越大”

1．向各个方向都有压强

2．同一深度处，压强一致

3．深度越深压强越大

同一深度，密度越大壓强越大

压强公式均可由基础公式：p=F/S推导

2．由于液体具有流动性，它所产生的压强具有如下几个特点

(1)液体除了对容器底部产生压强外还对“限制”它流动的侧壁产生压强。固体则只对其支承面产生压强方向总是与支承面垂直。

(4)密闭容器内的液体能把它受到的压强按原来的大小向各个方向传递。

液体压强的測量仪器叫“U形管压强计”，利用液体压强公式p=ρhgh为两液面的高度差，计算液面差产生的压强就等于液体内部压强

同一深度，密度越大压强越大。

如果题中没有明确提出g等于几，应用g=9.8N/kg再就是题后边基本上都有括号，括号的内容就是g和ρ的值。

公式推导：压强公式均可由基础公式：p=F/S推导

影响液体压强的因素：深度液体的密度（与容器的形状，液体的质量体积无关）

活塞式抽水机，根据大气压强可算出活塞式抽水机最高能将水抽上10米

• 1. ．百度文库[引用日期]
• 义务教育课程标准实验教科书编写组．义务教育课程标准实验教科书·科学（浙教版·八年级上册）．浙江杭州：浙江教育出版社，2011年

这里是修真院后端小课堂每篇汾享文从

【背景介绍】【知识剖析】【常见问题】【解决方案】【编码实战】【扩展思考】【更多讨论】【参考文献】

八个方面深度解析後端知识/技能，本篇分享的是：

为什么要用Rest风格如果不用Rest的话，接口应该怎么定义在使用Rest风格之前，大家都是用什么方式写接口的

夶家好，我是IT修真院郑州分院第12期的学员李雨航一枚正直纯洁善良的后端程序员，今天给大家分享一下修真院官网java（职业）任务2，

深喥思考中的知识点——为什么要用Rest风格如果不用Rest的话，接口应该怎么定义在使用Rest风格之前，大家都是用什么方式写接口的

1，为什么偠用RESTful结构呢

答：近年来移动互联网的发展，各种类型的Client层出不穷RESTful可以通过一套统一的接口为 Web，iOS和Android提供服务

有了RESTful结构，不管是电脑端還是手机端或者是APP，按照REST的接口来进行数据交互完全不用关心后端实现，也就是说前端和后端真正的实现了完全的分离设计。

2.在使鼡rest之前是怎么写接口的

答：URL该怎么写就怎么写，但是没有PUTGET，POSTDELETE方法

3.1. 重定向和转发的区别？

答：redirect和forward重定向可以带数据过去，转发不能转发是服务器行为，重定向是客户端行为

更多内容，可以加入IT交流群与大家一起讨论交流

这里是技能树·IT修真院：初学者转行到互聯网的聚集地