對(duì)酸度計(jì)檢定與維修的一些思考

段會(huì)利 劉志飛

(洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，河南 洛陽 471003）

1 酸度計(jì)的工作原理

酸度計(jì)也稱作pH 計(jì)，屬于一種應(yīng)用范圍較廣的電子儀器，通常包括指示器和測量器兩個(gè)部分。指示部分指的是電計(jì)設(shè)備，測量部分指的是電極設(shè)備。酸度計(jì)基本設(shè)計(jì)原理為：電化轉(zhuǎn)換過程由檢測部分的參比電極和指示電極共同完成，再將高阻抗的輸入阻抗直流信號(hào)通過阻抗轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化成低內(nèi)阻的直流信號(hào)，并利用直流放大器進(jìn)行放大處理，經(jīng)過處理和比較放大后的信號(hào)，通過pH 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液調(diào)節(jié)器進(jìn)行校準(zhǔn)，通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字顯示pH 值，或是通過低輸入電流的直流毫伏計(jì)進(jìn)行指示[1]。

2 酸度計(jì)檢定過程中的常見問題

2.1 判斷酸度計(jì)的級(jí)別。酸度計(jì)的級(jí)別和儀器的準(zhǔn)確度是不同的兩個(gè)概念，在《實(shí)驗(yàn)室pH(酸度)計(jì)》（JJGll9—2005）檢定規(guī)程中進(jìn)行了如下說明：“儀器的級(jí)別按儀器指示器的分度值表示”[2]。酸度計(jì)的級(jí)別作為用戶選擇酸度計(jì)的主要根據(jù)，但是現(xiàn)有的各項(xiàng)酸度計(jì)使用規(guī)定中并未進(jìn)行較為確切的說明。

2.2 電極的檢定。電極通常有特定的使用年限，并且材料易碎，所以部分計(jì)量檢定單位在酸度計(jì)的檢定過程中，僅僅對(duì)電計(jì)進(jìn)行了部分檢查，并未全面檢查。在酸度計(jì)檢定的相關(guān)要求中，對(duì)于電極的檢定方法和標(biāo)準(zhǔn)并未作出明確規(guī)定，因此我們可通過pH 緩沖溶液對(duì)電極是否符合規(guī)定進(jìn)行判斷。具體方法為：在25℃的緩沖溶液中，對(duì)電極的pH 值進(jìn)行檢測，再分別在6.86pH 和4.00pH 的緩沖溶液中對(duì)其斜率進(jìn)行判斷和調(diào)整[3]，9.18對(duì)其示值誤差進(jìn)行判斷。

2.3 溫度補(bǔ)償器。在《實(shí)驗(yàn)室pH(酸度)計(jì)》（JJGll9—2005）中進(jìn)行了如下規(guī)定：“將溫度補(bǔ)償器在其上限和下限之間旋動(dòng)，此時(shí)電計(jì)示值的變化應(yīng)不超過分度值。調(diào)節(jié)“定位”旋鈕使電計(jì)示值為pH7。將溫度補(bǔ)償器放在25℃位置?！睘榱诉M(jìn)一步提高測量的準(zhǔn)確性，可以設(shè)定被測溶液與所標(biāo)定酸度計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度相等，然而在某些特殊的情況下，常常會(huì)出現(xiàn)被測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度不同的問題。

2.4 電計(jì)示值誤差的檢定。電計(jì)示值誤差的檢定包括mV示值誤差與pH 示值誤差兩種。根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行檢測時(shí)，應(yīng)該以正反兩個(gè)方向?qū)V 示值和pH 示值分別進(jìn)行兩次檢定，并以平均值為最終檢定結(jié)果，根據(jù)相關(guān)公式對(duì)誤差值進(jìn)行計(jì)算。隨著酸度計(jì)的性能逐步提高，其檢定結(jié)果的誤差也會(huì)逐步縮小。所以，從正反兩個(gè)方向?qū)﹄姌O示值誤差進(jìn)行檢定已經(jīng)不再具有強(qiáng)制性，通常僅需一次檢定即可。

3 酸度計(jì)的維護(hù)與使用

3.1 酸度計(jì)的校準(zhǔn)。由于電計(jì)的設(shè)計(jì)存在一定的差異，pH計(jì)的種類也較為豐富，具體應(yīng)用方法也基本不通用，在操作pH計(jì)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守說明書的相關(guān)規(guī)定。在應(yīng)用pH 計(jì)時(shí)，pH 計(jì)的校準(zhǔn)環(huán)節(jié)十分重要，兩點(diǎn)校準(zhǔn)法是目前pH 計(jì)校準(zhǔn)過程中較為常用的方法。這一操作方法類似于上文所述的電計(jì)的檢定方法，因而本文不再進(jìn)行敘述。但需要注意的是，在校準(zhǔn)pH 計(jì)之前應(yīng)對(duì)其溶液溫度進(jìn)行檢測，從而選擇合理的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。對(duì)電計(jì)面板上的溫度補(bǔ)償旋鈕進(jìn)行適當(dāng)控制，保證其與待測溶液溫度相同。

3.2 電極的保養(yǎng)和使用。在維護(hù)和使用電極時(shí)，應(yīng)對(duì)下述幾項(xiàng)問題加以關(guān)注：第一，避免在強(qiáng)堿、強(qiáng)酸或是其他具有腐蝕作用的液體中使用電極，且不能使用重鉻酸鉀、無水乙醇等脫水性介質(zhì)。第二，電極清洗完成后，玻璃膜不能使用濾紙進(jìn)行擦拭，需要通過濾紙吸干，從而避免發(fā)生交叉污染和玻璃薄膜損壞現(xiàn)象，對(duì)其測量的準(zhǔn)確度造成影響。第三，在高濃度溶液的測量過程中，需要將其徹底清洗干凈，并最大限度縮短測量時(shí)間，避免電極上附著液體，導(dǎo)致電極污染。第四，在使用電極前，對(duì)電極前端的球泡情況進(jìn)行檢查，一般情況下，球泡中應(yīng)有足量的溶液，且不存在氣泡，電極為無裂紋的透明狀態(tài)。第五，對(duì)于不經(jīng)常使用的復(fù)合電極，應(yīng)在3mol/L 的氯化鉀溶液中進(jìn)行充分浸泡，且不用使用吸水性試劑浸洗或是洗滌液進(jìn)行清洗。

4 酸度計(jì)常見故障的處理方法

4.1 數(shù)顯不穩(wěn)定或是指針抖動(dòng)。這類故障的發(fā)生原因在于玻璃電極引線的屏蔽作用失效。隔離線的屏蔽套應(yīng)與后端的電極插頭金屬部分相互連接，需要保證機(jī)殼接觸良好，防止其受到干擾。

4.2 定位失調(diào)。這一故障指的是標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH 值得不到準(zhǔn)確的顯示，其潛在誘發(fā)原因包括儀器、電極和緩沖溶液三個(gè)方面，因而處理過程中較為復(fù)雜。首先，對(duì)設(shè)備定位調(diào)解旋鈕有無損壞和氧化現(xiàn)象進(jìn)行檢查。其次，對(duì)復(fù)合電極或玻璃電極有無微小裂紋進(jìn)行檢查，避免甘汞電極微孔出現(xiàn)氣泡或堵塞，其主要判斷方法為替代法。最后，對(duì)檢查緩沖溶液選擇的合理性進(jìn)行判斷，若存在不合理現(xiàn)象，需要重新調(diào)配。

4.3 “調(diào)零”調(diào)不到位。這一故障的主要發(fā)生原因在于：一方面，可調(diào)電阻發(fā)生短路，影響電阻的靈敏性；另一方面，定位器的可調(diào)電阻焊接不牢固，造成調(diào)節(jié)器無法調(diào)節(jié)到位。

4.4 接通電源后指示燈不亮。這一故障的主要誘發(fā)原因包括：一方面，變壓器短路或是初級(jí)斷路，保險(xiǎn)絲、開關(guān)受損；另一方面，若扳鍵開關(guān)置“校準(zhǔn)”擋，調(diào)節(jié)“零點(diǎn)”旋鈕，表頭指針可以調(diào)，應(yīng)該是指示燈損壞，取下更換即可。

5 總結(jié)

綜上所述，受到酸度計(jì)型號(hào)和種類等不同的影響，酸度計(jì)的計(jì)量檢定操作也應(yīng)有所差別。因此，酸度計(jì)檢定和維修人員應(yīng)以相關(guān)的操作規(guī)范為基礎(chǔ)，進(jìn)行深入地學(xué)習(xí)和理解，在酸度計(jì)的檢定過程中注意經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，在不違背基本規(guī)定基礎(chǔ)上，進(jìn)一步完善和加強(qiáng)酸度計(jì)檢定和維修工作。

[1]陳成新，黃志凡.酸度計(jì)檢定方法的探討[J].計(jì)量與測試技術(shù)，2004，1（10）：101-102.