PH計使用中有關(guān)問(wèn)題的研究

　　1關(guān)于pH計的校準問(wèn)題

　　pH計校準的目的是使所測定出的溶液pH值與溶液的真實(shí)pH值相符合，這是十分重要的，因為人們經(jīng)常要根據測定結果作出某種判斷。比如，注射液pH值的測定，測定值是否準確直接關(guān)系到對注射液的質(zhì)量判定。再比如人體血液pH值的測定，測定結果是否準確直接關(guān)系到判定患者是否發(fā)生酸堿中毒的問(wèn)題。因為正常人體血液pH值為7.35~7.45，變化范圍只有0.1個(gè)pH單位，若儀器測定有0.2個(gè)pH誤差，就有可能對患者造成酸堿中毒的誤診或漏診pH計的校準是確保測定結果準確性的關(guān)鍵步驟。由于儀器型號不同，所規定的校準操作步驟也有所不同。

　　pH計是專(zhuān)為應用玻璃電極測定pH而設計的電子電位計，因此，pH計直接測量的是電池的電動(dòng)勢，所顯示的pH值是通過(guò)儀器內部轉換得到的結果，1個(gè)pH單位相當于59.16mvPHs-型酸度計的校準都規定為定位和檢查電極斜率兩步進(jìn)行。定位時(shí)，將電極插入到已知pH值的緩沖溶液中，常用pH=6.86的緩沖溶液，將溫度開(kāi)關(guān)調節到與該緩沖溶液的溫度相同，通過(guò)調節定位開(kāi)關(guān)或按鈕使pH計所顯示的pH讀數與緩沖溶液的已知pH值相一致。在此基礎上，將電極插入到另一個(gè)不同pH值的緩沖溶液中，常用pH=4.00的緩沖溶液，通過(guò)調節斜率開(kāi)關(guān)或按鈕使pH計所顯示的pH讀數與該緩沖溶液的已知pH值相一致，到此，pH計校準完畢，即可進(jìn)行待測溶液pH值的測定，現有的pH計說(shuō)明書(shū)都是這樣寫(xiě)的。我們在pH計使用中發(fā)現，按照這種方法往往不能將pH計真正校準，例如，我們用pH=6.86的緩沖溶液對pH計進(jìn)行定位，再用pH=4.00的緩沖溶液檢查斜率后，再將電極插入到pH=6.86的緩沖溶液中，發(fā)現pH計顯示的讀數為6.66，相差0.2個(gè)pH單位，如此大的誤差對于pH值的準確測定是不允許的。說(shuō)明pH計還未真正校準。我們又將定位和檢查斜率操作重復進(jìn)行一次后，再將電極插入到pH=6.86的緩沖溶液中，pH計顯示的讀數為6.80，相差0.06個(gè)pH單位。我們又對pH計進(jìn)行第三次校準操作，然后將電極分別插入pH=6.86和pH=4.00的緩沖溶液中，不做任何調節，pH計顯示的讀數均與緩沖溶液的已知pH值相一致。因此，我們認為pH計校準的正確做法是要將定位和檢查斜率兩步操作重復進(jìn)行多次，直到定位和斜率開(kāi)關(guān)均不進(jìn)行調節時(shí)，pH計所顯示的讀數均能與電極所插入的緩沖溶液的已知pH值相一致為止。由此可見(jiàn)，pH計的校準只進(jìn)行一次校準操作是不行的，最低也需要進(jìn)行兩次。

　　實(shí)際上，在pH計的校準過(guò)程中，定位與檢查電極斜率是逐漸逼近真實(shí)值的過(guò)程，因為第一次定位時(shí)，是將電極斜率設定為最大(59mv)，通過(guò)調節電動(dòng)勢使pH計所顯示的讀數與電極所插入的緩沖溶液已知pH值相一致。由于所設定的電極斜率與電極的實(shí)際斜率不一致，因此，定位是不準確的。而電極斜率檢查又是在此基礎上進(jìn)行的，其結果必然也是不準確的。第二次對pH計進(jìn)行校準，其結果顯然會(huì )好于第一次，如此多次進(jìn)行校準操作，可以使校準結果與真實(shí)值十分接近，便可認為pH計確已真正校準。

　　2關(guān)于玻璃電極(復合電極)的再生問(wèn)題

　　按照玻璃電極生產(chǎn)廠(chǎng)家規定，玻璃電極的保質(zhì)期為一年，出廠(chǎng)一年后，不管使用與否，其性能都會(huì )受到影響，應及時(shí)更換。市場(chǎng)上出售的電極往往不是當年生產(chǎn)的，比如，石家莊醫高專(zhuān)理化教研室2010年通過(guò)機關(guān)買(mǎi)來(lái)的復合電極出廠(chǎng)日期為2007年，按廠(chǎng)家規定已不能使用。在實(shí)驗教學(xué)中，我們發(fā)現，該電極性能確實(shí)受到影響，pH計的每一步操作，只要與電極有關(guān)，都要花費5分鐘以上才能完成，主要表現是玻璃電極響應遲緩，對實(shí)驗教學(xué)產(chǎn)生很大影響。經(jīng)查閱有關(guān)資料得知，玻璃電極(復合電極)老化與玻璃膠層漸進(jìn)變化有關(guān)，并提出去除老化玻璃膠層的方法，用5%的氫氟酸浸泡玻璃電極的玻璃球部位，使老化的硅膠層與氫氟酸反應，生成SiF4氣體而除去。浸泡10~20分鐘后，立即取出電極，用蒸餾水洗凈，然后將玻璃電極的玻璃球部浸入到0.1mol/LHCl中24小時(shí)后即可使用。我們運用此法對本實(shí)驗室存放多年的復合電極進(jìn)行了類(lèi)似處理，浸泡時(shí)間為15分鐘，用在2.5mol/LHCl50ml中加入7.25克氟化鉀代替5%的氫氟酸。對處理后的復合電極進(jìn)行了性能測試。測試結果，電極的響應時(shí)間從處理前的5分鐘縮短到20秒，電極的零點(diǎn)pH百分理論斜率均符合要求，可以說(shuō)電極已恢復到剛出廠(chǎng)時(shí)的性能水平實(shí)驗研究表明，對于玻璃電極或復合電極，其老化都是由于硅膠層老化引起的，用氫氟酸處理后，老化的硅膠層被去除，經(jīng)浸泡后又會(huì )產(chǎn)生新的水和硅膠層，恢復了膠層的結構，因而電極性能得到恢復。因此，只要定期處理玻璃電極或復合電極的玻璃球的外層老化膠層，則電極可以長(cháng)期使用，其壽命幾乎是無(wú)限的。