浏览次数：　　　　发布日期：2008-01-30 16:21:24　　　　作者：hanyi_

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40．如何测试皮肤、纸张、皮革、肉类、水果等的PH值？

同样是采用2015P-C平面PH复合电极，对皮肤、纸张、皮革等，只要含有水分，表面洗静即可测试。对肉类、水果的测试，国外也有另一种方法，即使用装有不锈钢锥形刀片的针刺电极或球泡呈尖锥形的玻璃电极测试，但这种电极同样价格昂贵，并且效果也并不一定理想，因为刺入过程中玻璃膜表面会受到摩擦，产生感应。最简单的方法也是用2015P-C平面PH复合电极，只要用刀将肉和水果切开不就可以了吗？下面再介绍一种有趣的测试，上海市食品研究所的工程师经过测定得知，用干净的刀横切肉块，然后测试剖面的PH值。PH7.0-7.4是新鲜肉，然后逐渐下降至PH5.4-5.5，进入僵直期，随后又回升到PH5.6-6.2，达到成熟期，此时是肉类的最佳食用期，在着一时期如保鲜工作做得不好，PH值会逐渐上升，“新鲜肉”就变成了“变质肉”此法适用于猪肉、牛肉、和水产鱼类，有兴趣的读者不仿一试

41．如何测试土壤样品的PH值？

在这类样品玻璃电极一般都能保持正常的响应，问题往往出在参比电极液接界端。带电荷的胶团或微粒容易引起液接界电势不稳定。为解决这一问题可采用两种办法：

（1）       加大外参比溶液的渗出速率，以减少胶团或微粒对液接界电势的影响。列如，采用玻璃磨口液接界结构的PH复合电极（如2503-C型PH复合电极——可达到这一目的。

（2）       采用双液接参比电极，外室充以与样品有共同特性的溶液。列如，用ＮＨ_４Ｃ１－ＫＣ１溶液作为参比电极内溶液，使用与乳胶及类似样品的测量。

42．任何测试土壤样品的PH值？

土壤PH值测量方法的选择是一个经常争论的问题。一般来说，可在下列三种方法中选择一种。

（1）       细泥糊状物PH值“将足够量的蒸馏水加到土壤样品中搅成很细的糊状物，放置5分钟插入，经过15-20秒后读取仪器示值。注意在两次测量之间要充分洗涤电极。

（2）       土壤与水1：1悬浮液PH值：讲0克土壤样品置与50毫升烧杯中，加入20毫升蒸馏水，搅动悬浮液几次，每次间隔约1小时，停止搅拌后立即浸入PH复合电极测量PH值。

（3）       水分饱和的土壤糊状物PH值：在土壤样品中加入少量蒸馏水，用刮勺搅动混成水分饱和的土壤糊状物，使其均匀，然后在专用的器皿中轻轻敲打糊状物，直至这种糊状物能够反射光线以及稍能流动。当将器皿翻转过来时糊状物应能自由滑出，日有粘附可用刮刀将其刮净。将糊状物放置1小时以上，再见车一次样品的水分饱和程度（按照上述方法 ）在放置过程中样品表面不应有游离水分出现，糊状物也不应显著变硬或失去光泽，如果样品变硬或者失去光泽，应添加水重新混合，如果糊状物太潮湿则应添加一些干燥的土壤。样品制备后，将电极插入糊状物内不断升高或降低电极的位置直至获得重新的PH读数为止。

上述三种方法都可以给出重现的结果，但对于同一样品不同方法所得数据稍有差异，因此在报道土壤PH值时应指明所采用的方法。

43.任何测试高纯水的PH值？

锅炉供水、蒸汽冷凝水、去离子水等高纯水的PH测量是比较麻烦的测试项目。原因是样品的电导率低，溶液电阻与测量回路的其他电阻比较起来已不可忽略。同时由于液接界电势的不稳定以及空气中二氧化碳溶解引起PH值变化等等，因而不易得到重现的结果。为解决这个问题，通常采用内阻低，有大面积液接界结构，较大的参比溶液渗出速度的PH复合电极。复合电极的玻璃敏感膜与液接界距离近而且固定，有利于减少溶液电阻的影响并电势达到稳定。大面积的液接界结构和较快的参比溶液渗出速度，有利于降低电阻以及达到稳定重线的液接界电势。同时，不要采用氯化银饱和的氯化钾溶液作为参比溶液，因为在纯水中氯化银会沉积出来堵塞液接界。这里介绍上海三信仪表厂生产的二种型号电极，2503D-C型玻璃PH复合电极和PZ1500D高纯水PH电极系统。

一般雨水离子强度很低（不超过10^-3mol/L）,其PH测量方法（酸雨的监测）与高纯水PH测量相类似。

44．如何进行高温下的PH测试？

对水溶液高温一般是指100℃以上，在这种条件下溶液对玻璃电极的侵蚀作用特别严重，尤其是在碱性PH范围时更为强烈。这种侵蚀作用引起玻璃电极电势漂移以至电极性能变劣。因此，高温PH测量首先要解决电极抗侵蚀的问题。在制药，发酵、食品等工业中微生物繁殖罐，PH测量要求玻璃电极能够承受120~130℃的高温消毒作用，也就是要求电极能够承受高温溶液的侵蚀作用。金属氧化物电极如锑电极也可用于高温PH测量中作为指示电极，但这类电极测量的精确度比玻璃电极差。高温PH测量需要解决的另一个问题是参比电极的稳定性问题，以采用毛细管结构的银/氯化银参比电极为好。高温变化引起的PH测量误差可以采用温度补偿的方法校正。

45.任何进行低温下的PH测试？

低温时玻璃电极内阻急剧上升，因此因此应选用低内阻的玻璃电极用于低温测量。上海三信仪表厂生产的2503D-C玻璃PH复合电极内阻低于10~15兆殴（25℃），适合于在低温溶液中测试。

46．如何进行高压下的PH测试？

在水溶液温度高于100℃时进行PH测量，一般都伴随着有高压问题，因为这时只有加压水溶液才不会沸腾。也有一些情况，列如深海PH测量，是常温高压下的PH测量。

高压PH测量首先要求玻璃电极能够承受高压力，因此玻璃球膜必须加厚至0.3毫米以上。厚的玻璃球膜可承受达25公斤/厘米²的压力.至于参比电极,必须解决压力补偿的问题,否则被测溶液将灌入参比电极内部使测量无法进行.参比电极的压力补偿方法有外加压力补偿及自压力补偿两种类型.也有一种参比电极采用固体凝胶,可承受6bar的压力.

47.如何对悬浮液或胶体也进行PH测量?

在悬浮液或胶体液中进行测量时,要特别注意可能出现液接界的”悬浮效应”问题图(6)表明这种效应的一种极端情况.当将PH玻璃电极与参比电极放置在离子交换树脂沉积物的上层清液中时,测得的PH值为60,而当两只电极都浸到沉积物中时.读数变为2.0,相差达4Ph..如果用两支玻璃电极,一支浸在上层清液,另一支浸在沉积物中时,测量表明,两支电极之间不存在附加的电势差.但是两两支参比电极,一支浸在上层清液,另一支浸在下层沉积物中时,则出现将近240毫伏的附加电势差,这说明上述出现PH值的变化是由液接电势的差异所引起的,这种现象称为”悬浮效应”,其原因是溶液中电荷的胶体微粒强烈的影响接界处盐桥溶液阳离子及阴离子的扩散速度,因此引起了很大的液接界电势,造成了惊人的测量误差.为了防止出现”悬浮效应”,当在胶体液或悬浮液中测量时要特别注意液接界端的放置位置,正确的方法是将盐桥接界端放在清澈透明的溶液中.对于浑浊的样品应事先经过离心分离再进行测量.

48在线PH测量应注意一些什么问题

与实验室取样测量PH不同,在线PH测量是要求在生产现场及工艺条件下连续测量、记录PH值。因此要求测量装置具有设备牢固、工作可靠以及安装、操作、维护方便，以利于长期连续工作。根据安装的位置要求，在线PH测量电极系统有两种基本的设计。一种是浸入式结果，用于反应池或反应罐内的PH测量。另一种为流通式结构，用于管道系统，电极的选择应根据工艺技术的要求。

由于玻璃电极具有高内阻，所以导线及整个输入电路的绝缘电阻必须很大，要求使用高绝缘性能的电缆、密封罩以及接线盒。电极引线应穿入导管中，并与交流电源或开关线路分开安装。导线应固定好，经常活动的导线会引起慢性漏电，造成测量误差。电极和仪器系统应特别注意“接地”问题。一般反应罐或管道都是与大地相连接的，因为被测溶液实际上是与大地相连接的，因此，在线PH测量仪器必须是“浮地”的，以防止参比电极通过溶液、反应罐及地端形成放电回路引起电极极化。玻璃电极输入端应注意连接，防止由于电阻变化引起的不稳定。双高阻输入三电极体系（其中一支为溶液接地电极）最适合与PH测量使用。有时，在测量溶液中可能存在电位梯度（列如电镀、电解槽即属此种情况），此时应将玻璃电极及参比电极安装在与等电面垂直的方向上，只有这一位置才能防止溶液电位对于测量的干扰。

在某些工业部门需要遥控测及记录PH值。为此可以采用PH变送器，将变送器装在电极附近，变送器送出标准的电流信号或电压信号，由PH控制器接受这些信号进行控制或由电脑终端编程进行控制，PH变送器的信号输送距离可达几十米至几百米。

在线PH测量中，电极的沾污也是经常遇到的另一个问题。在电极敏感膜上沾附某写物质，例如，油类、沥青、胶体物质、悬浮物及固体结块等，均会引起电极响应迟钝，甚至使电极失效。为了保证有效的连续测量，电极系统应安装清洗装置。常用的有定时自动刷洗、超声波清洗或定时喷水清洗等等。另一种办法实际在测量池前面安装过滤分离设备，将样品液流中可能沾污电极的物质分离去，然后进入测量池测量。还有一种见最简单和可靠的方法，是定期进行人工清洗，具体期限应根据被测介质的液体情况及测试的精度要求综合考虑，一般为一周至几周，同时也可用二支电极进行交换使用，换下的电极进行清洗和活化，更可延长电极寿命。

在线PH测量中样品的溶液温度的波动将引起电极电势的变化，因此为了保证测量的准确可靠，应用自动温度补偿是非常重要的。自动问度补偿的基本原理是在测量线路上接入一个浸在样品溶液中的热敏电阻（称为温度补偿电极）此热敏电阻的阻值随溶液温度而变化，从而达到补偿的目的。

为了保证测量的准确度，电极系数的校准也是十分重要的。校准周期因测量条件及精确度要求而定，一般几天或一个月校准一次。校准的方法可用标准缓冲溶液导入测量池中代替样品溶液进行，也可以在测量点取样用PH计测出PH值，据此对在线仪器示值进行校正。注意校准溶液温度应尽量一致/

 

第二篇：电导率和TDS测量

49．何谓水的电阻率？

水的导电性能与水的电阻值大小有关，电阻值大，导电性能差，电阻值小，导电性能就良好。根据欧姆定律，在水温一定的情况下，水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比，与电极之间的距离L成正比，如下式：

R=ρ*L/F

式中R-电阻，单位为欧姆（Ω）1Ω=10^6μΩ

ρ-电阻率 单位为欧米(Ω.M)

如果电极的截面积F做成1cm^2，两电极间的距离L为1cm，那么电阻值就等于电阻率。

水的电阻率的大小，与水中含盐量的多少、水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。因此，纯净的水的电阻率很大，超纯水的电阻率就更大。水越纯，电子率越大。

50.何谓水的电导率？电导率和电阻率有何关系？

由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形式存在。当水中插入一对电极时，通电之后，在电场的作用下，带电的离子就产生一定方向的移动。水中阴离子移向阳极，使水溶液起导电作用，水的导电能力的强弱程度，就称为电导（或电导度），用G表示。电导反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度的一个重要指标，水越纯，含盐量越少，电阻越大，电导越小，超纯水几乎不能导电。电导是电阻的倒数，即

G=L/R

式中R-电阻，单位为欧姆（Ω）

        G-电导，单位西门子（S）    1S=10^3Ms=10^6μS

     因R=ρ*L/F,代入上式,则得到:

                        G=I/ρ*I/J=K*I/J

对于一对固定电极来讲，二极间的距离不变，电极面积也不变，因此L与F为一个常数。令：J=L/F，J就称为电极常数，可得到

                 G=I/ρ*I/J=K*I/J

式中：K=1/ρ就称为电导率，单位为S/cm。1S/cm=10^3m S/cm=10^6 μS/cm电导率K的意义就是截面积为1cm^2，长度为1cm的导体的电导。当电导常数J=1时，电导率就等于电导，电导率是不同电解质溶液导电能力的表现。

电导率K，电导G，电阻率ρ三者之间的关系如下：

                          K=J*G=1/ρ

式中J为电极常数，例如：电导率为0.1μS/cm的高纯水，其电阻率应为：

                    ρ=1/K=1/0.1*10^6=10MΩ．cm

 

51.如何测定电导电极常数？为何要对常数进行校准？

    根据公式J=K/G，电极常数J可以通过测量电导电极在一定浓度的KCL溶液中的电导G来求得，此时KCL溶液的电阻率K是已知的。测量时，电阻率仪常数旋钮应旋至1.0cm^-1处。

由于测量溶液的浓度和温度不同，以及测量仪器的精度和频率也不相同，电导电极的常数J有时会出现较大的误差，使用一段时间后，电极常数也可能会有变化。因此，新购的电导电极，以及使用一段时间后的电导电极，电极常数应重新测量标定。电导电极常数测量时应注意以下几点：

（1）       测量时应采用配套使用的电导率仪，不要采用其他型号的电导率仪。

（2）       测量电极常数的KCL溶液的温度，以接近实际被溶液温度为好。

（3）       测量电极常数的KCL溶液的温度，以接近实际被溶液浓度为好。

52.电导电极为何要镀铂黑，铂黑电极能测试低电导率的溶液吗？

电导电极使用的敏感材料通常为铂，镀铂黑就是在铂表面镀上一层黑色蓬松的金属铂，目的是为了减少极化效应。多孔的铂黑增加了电极的表面积，是电流密度减小，是极化效应变小，电容干扰也降低了。不镀铂黑或镀得不好的铂黑电极，会产生很大的测量误差。铂黑电极存放期间要泡在蒸馏水中不宜干放。如果发现铂黑电极污染或失效，可浸入10%硝酸或盐酸溶液中二分钟，然后用蒸馏水冲洗干净在测量，铂黑电极也可以重新电镀，但镀铂黑需要一定的要求和经验，镀铂黑镀得好与坏对电极性能有很大影响。

在国内一些电导电极或电导率仪的说明书中，对铂黑电极有一种误解，认为铂黑电极适合于高电导率的溶液中使用，其实不然，铂黑电极测试几个μS/cm甚至0.1μS/cm的溶液都可以，而在高电导率的溶液中的测试，铂黑电极就更稳定和准确了。因此常数大于1的电导电极，都应该使用铂黑电极。而不镀铂黑的光亮电导电极，因为它只能在较小的电导率的溶液中使用，所以常数小于1的电导电极可以使用光亮电极。光亮电极的另一个优点是铂片表面可以擦拭，而铂黑电极表面则绝对不能擦拭，只能在水中晃动清洗。

53.电导电极有哪些种类？有何不同用途？

     电导电极一般有二电极式和多电极式二种类型。

     二电极式电导电极是目前国内使用最多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃片管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有K=1、K=5、K=10等类型。而在在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常数制成圆柱形对称的电极。当K=1时，常采用石墨，当K=0.1、0.01时，材料可以是不锈钢或钛合金。

     多电极式电导电极，一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。

电导电极还有四电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的主要优点是可以避免电极极化带来的测量误差，在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用起测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。

54.电导率仪的结构原理是什么？

     电导率的测量原理其实就是按欧姆定律测定平行电极间溶液部分的电阻。但是，当电流通过电极时，会发生氧化或还原反应，从而改变电极附近溶液的组成，产生：“极化”现象，从而引起电导测量的严重误差。为此，采用高频率交流电测定法，可以减轻或消除上述极化现象，因为在电极表面的氧化和还原迅速交替进行，其结果可以认为没有氧化或还原发生。

电导率仪由电导电极和电计（电子元件）组成。电计采用了适当频率的交流信号的方法，将信号放大处理后换算成电导率。电计中还可能装有与传感器相匹配的温度测量系统，能补偿到标准温度电导率的温度补偿系统、温度系数调节系统以及电导池常数调节系统，以及自动换挡功能等。电导电极有时还装有热敏元件。

55.电导率仪有哪些种类，其用途和优缺点是什么？

     电导率仪从使用用途分大致有笔形、便携式、实验室、工业用四种类型。

     笔形电导率仪，一般制成单一量程，测量范围狭，为专用简便仪器。笔形还有制成TDS计，用于测量

饮用水质量，盐度计测量汤（溶液）盐度等。

便携式和实验室电导率仪测量范围较广，常用仪器，不同点是便携式采用直流供电，可携带到现场。实验室电导率仪测量范围广、功能多、测量精度高。

工业用电导率仪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、抗干扰能力强，具有模拟里量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。

56．如何解读电导率仪的精确度？

电导率仪的精确度，采用的是引用误差概念。它是将仪表量程中的满刻度值，乘以误差百分比。例如我们以1.0级的电导率仪为例，他的精确度指标为：基本误差±1%F.S ±1个字，配套误差±1.5F.S ±1个字，他是什么意思呢？基本误差是指电导率仪电计部分的误差，配套误差是指电计和电极配套使用的误差。F.S是指电子单元各分档的满量程。例如，对于0.0—199.9μS/cm量程档来说，基本误差为±1%×199.9±1个字≈±2.1μS/cm，配套误差为±1.5%×199.9±1个字≈±3.1μS/cm，±1个字是指仪表分辨率的最后一位数。因此，电导率仪的误差概念，是对于一段量程挡而言的，与实际使用中的绝对误差概念是不同的，这一点要引起注意，例如你测试一杯纯水的电导率仪值为10μS/cm，你不能理解为其中有3.1μS/cm为误差值。在一些分挡和连续刻度的仪表中一般都引用误差的概念，例如mV计也是如此。

57.电导率仪的温度补偿有何意义？

一定浓度的溶液，其电导率随温度的改变而改变，在作精密测量时应该保持恒温，也可在任意温度下测量，染后通过仪器的温度补偿系统，换成25℃时的电导率，这样测量数值就可以比较。但是，由于各种不同种类，不同浓度的电导率温度系数各不相同，例如酸溶液的温度系数为（1.0—1.6）%℃，碱溶液的温度系数为（1.8—2.2）%℃，盐容度的温度系数为（2.2—3.0）%℃，天然水的温度系数为2.0%℃，因此电导率测量的温度补偿问题比较复杂，或者可以认为这种温度补偿的不充分的，或有较大误差的，为此，有些电导率仪就不采用温度补偿电路，仪器测得的是当时温度下的电导率值。有温度补偿的电导率仪，若将温度补偿旋钮调至25℃时，仪器也无温度补偿作用，测量值为当时温度下的未经换算的电导率值。

58.如何配制电导率标准溶液？

中国的电导率基准是用相对法建立起来的，它建立于国际公认值的基础上，以标准物质为实物依据。1989年国家技术监督局发布了四种氯化钾溶液在五个温度下的电导率值，见表（2）和表（3）：

表（2）氯化钾浓度和电导率值

表（3）溶液的组成