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關于 實驗室 pH 值的測定
測定溶液 pH 值通常有兩種方法, 比較簡便但較粗略的方法是用 pH 試紙, 分為廣泛和精密 pH 試紙兩種。
精確測定溶液 pH 值要使用 pH 計, 其精確度可達 0.005 個 pH 單位, 關鍵是要正確 選用和校對 pH 電極。過去是使用兩個電極, 即玻璃電極和參比電極, 現在它們已淘汰, 被兩種電極合一的復合電極所代替。
玻璃電極對溶液中的氫離子濃度敏感, 其頭部為一薄玻璃泡, 內裝有 0.lmol/L HCl, 上部由銀 -氯化銀電極與鉑金絲聯結。當玻璃電極浸入樣品溶液時, 薄玻璃泡內外兩側的電位差取決于溶液的 pH 值, 即玻璃電極的電極電位隨樣品溶液中氫離子濃度 ( 活 度 ) 的變化而變化。
參比電極的功能是提供一個恒定的電位, 作為測量玻璃電極薄玻璃泡內外兩側電位差的參照。常用的參比電極是甘汞電極 (Hg/HgCl) 或銀 -氯化銀電極 (Ag/AgCl) 。參比電極電位是氯離子濃度的函數, 因而電極內充以 4mol/L KCl 或飽和 KC1, 以保持恒定的氯離子濃度和恒定的電極電位。使用飽和 KCl 是為使電極內沉積有部分 KCl 結晶, 以使 KCl 的飽和濃度不受溫度和濕度的影響。
現在 pH 值測定已都改用玻璃電極與參比電極合一的復合電極, 即將它們共同組裝在一根玻璃管使用時應注意：
(1) 經常檢查電極內的 4mol/L KCl 溶液的液面, 如液面過低則應補充 4mol/L KCl溶液。
(2) 玻璃泡極易破碎, 使用時必須極為小心。
(3) 復合電極長期不用, 可浸泡在 2mol/L KCl 溶液中, 平時可浸泡在無離子水或緩沖溶液中, 使用時取出, 沖洗玻璃泡部分, 然后用吸水紙吸干余水, 將電極浸入待測溶液中 , 稍加攪拌, 讀數時電極應靜止不動, 以免數字跳動不穩定。
(4) 使用時復合電極的玻璃泡和半透膜小孔要浸入到溶液中。
(5) 使用前要用標準緩沖液校正電極, 其數據見書后附錄, 常用的 3 種標準緩沖液pH 值 4.00 、 6.88 和 9.23(20 ℃ ), 精度為± 0.002pH 單位。校正時先將電極放入 6.88 的標準緩沖液中, 用 pH 計上的 " 標準 " 旋鈕校正 pH 讀數, 然后取出電極洗凈, 再放入 pH 值為 4.00 或 9.23 的標準緩沖液中, 用 " 斜率 " 旋鈕校正 pH 讀數, 如此反復多次, 直至二 點校正正確, 再用第三種標準緩沖液檢查。標準緩沖液不用時應冷藏。
(6) 電極的玻璃泡容易被污染。若測定濃蛋白質溶液的 pH 值時, 玻璃泡表面會覆 蓋一層蛋白質膜, 不易洗凈而干擾測定, 此時可用 0.1mol/L HCl 的 lInurnl 胃蛋白酶溶液浸泡過夜。若被油脂污染, 可用丙酣浸泡。若電極保存時間過長, 校正數值不準時, 可將電極放入 2mol/L KCl 溶液中 ,40 ℃加熱 lh 以上, 進行電極活化。