酸(suān)度計：是實驗室(shì)化(huà)驗(yàn)工(gōng)作(zuò)中(zhōng)應用泛的儀器，它是(shì)由(yóu)一(yī)次儀(yí)表(biǎo)電(diàn)極和(hé)二次儀(yí)表電(diàn)計部(bù)分(fēn)組成。調查中發(fā)現，許(xǔ)多用(yòng)戶(hù)的(dí)進(jìn)口(kǒu)酸(suān)度(dù)計處(chǔ)於閒(xián)置狀態，其(qí)中絕(jué)大(dà)多(duō)數(shù)是由於損(sǔn)耗性(xìng)配(pèi)件電(diàn)極(jí)性能變壞(huài)或者(zhě)損壞(huài)，而(ér)市場上又一時(shí)很(hěn)難(nán)買到(dào)與原儀器(qì)同(tóng)樣的配套(tào)電級(jí)，其次(cì)是(shì)進(jìn)口電極(jí)成本(běn)偏(piān)高(約為國產(chǎn)電極的(dí)二(èr)十倍以(yǐ)上)，讓一(yī)般實驗室(shì)難(nán)以(yǐ)接受(shòu)。如(rú)能(néng)采(cǎi)用(yòng)優(yōu)質廉價的國(guó)產電極(jí)代替進口電極，使(shǐ)閒(xián)置的(dí)儀器資源得(dé)到(dào)利用(yòng)，潛在的效(xiào)益將是(shì)巨大的。

　　pH測(cè)量電極種類(lèi)繁(fán)多(duō)，如氫(qīng)電極，氫醌電極(jí)，銻電極，玻(bō)璃電極，氫離(lí)子每(měi)場效(xiào)應管電(diàn)極，光(guāng)纖pH探針等(děng)，但目前實驗室用(yòng)於精密pH測量的(dí)氫離子(zǐ)傳(chuán)感(gǎn)器仍(réng)然以pH配(pèi)套(tào)玻(bō)璃電極或復合(hé)玻璃(lí)電極為主。玻璃電極(jí)在(zài)溶液中構成原電池(chí)，是一(yī)個(gè)高內(nèi)阻(zǔ)的信號(hào)源，測量(liáng)中(zhōng)，受不對稱電位(wèi)，溫度等(děng)影(yǐng)響(xiǎng)，決(jué)定了此(cǐ)類酸(suān)度計(jì)電(diàn)計部(bù)分的共同(tóng)特(tè)點：高(gāo)輸入阻抗，定(dìng)位調(tiáo)節(jié)，斜率(shuài)調節(jié)，溫(wēn)度補(bǔ)償(cháng)等(děng)功(gōng)能(néng)，這(zhè)些都(dū)是(shì)選擇代(dài)替電(diàn)極的依(yī)據(jù)。由(yóu)於實(shí)驗(yàn)室精密(mì)pH測量一般0.01級pH計(jì)居多，因此(cǐ)以下介紹的代替，也是(shì)指(zhǐ)應(yīng)用玻璃電極的0.01級pH計(jì)。

　　1，代替的匹配問(wèn)題

　　1.1關於電計(jì)輸入阻抗與電極內(nèi)阻(zǔ)匹配(pèi)問(wèn)題(tí)

　　pH計(jì)對(duì)高內阻玻璃(lí)電(diàn)極(jí)轉(zhuǎn)換來的(dí)信號(hào)進行(háng)測量時，必(bì)然(rán)受儀器輸(shū)入級(jí)的(dí)影(yǐng)響(xiǎng)，儀(yí)器輸(shū)入級參(cān)數帶來的(dí)測(cè)量(liáng)誤差主要來(lái)自兩個方麵(miàn)。其一是電極(jí)的高內(nèi)阻與儀(yí)器輸(shū)入(rù)阻抗(kàng)分壓(yā)產(chǎn)生的測量誤差，其二(èr)是儀(yí)器(qì)輸入級的輸(shū)入電流在電(diàn)內(nèi)阻(zǔ)上的(dí)壓(yā)降(jiàng)引起的測(cè)量誤(wù)差(chà)。

　　對於第一(yī)點(diǎn)，由分壓(yā)關係容(róng)易推得，要(yào)想(xiǎng)達到(dào)千(qiān)分之(zhī)一的pH測量(liáng)準確(què)度要(yào)求，電(diàn)計的(dí)輸入(rù)電抗(kàng)應(yīng)是電(diàn)極內阻的(dí)一(yī)千(qiān)倍(bèi)。我(wǒ)國(guó)生產的pH測量玻(bō)璃電極和復合玻璃(lí)電(diàn)極(jí)，按(àn)機(jī)械行業部(bù)的(dí)JB/T6243-92pH值測量用(yòng)復合玻(bō)璃電(diàn)極標(biāo)準和JB/T7815-1995pH值測(cè)定(dìng)用(yòng)玻璃(lí)電極(jí)標準(zhǔn)，考慮溫(wēn)度(dù)的影響，其(qí)內阻小(xiǎo)於(yú)1000MΩ實(shí)驗室條(tiáo)件下(xià)，內阻一(yī)般小(xiǎo)於(yú)300MΩ。因此，隻要電(diàn)計的(dí)輸(shū)入阻抗(kàng)大(dà)於3×1011Ω，選(xuǎn)擇國(guó)產電(diàn)極(jí)就(jiù)能滿(mǎn)足(zú)測(cè)量(liáng)精(jīng)度的要(yào)求(qiú)。由於集(jí)成電(diàn)路的普遍采用，儀(yí)器(qì)的輸(shū)入阻抗達到1012Ω是輕而易(yì)舉(jǔ)的(dí)事，因(yīn)此用(yòng)國產(chǎn)電(diàn)極(jí)代替(tì)進口電極(jí)在儀(yí)器輸(shū)入(rù)阻(zǔ)抗(kàng)方(fāng)麵是可(kě)選擇(zé)。在這一點，我國生產的玻璃(lí)電極符(fú)合(hé)代替(tì)條件(jiàn)。

　　1.2輸(shū)入電流的影(yǐng)響

　　利(lì)用(yòng)電(diàn)位(wèi)測(cè)量儀器對離子電(diàn)極和(hé)參比電極在溶(róng)液中(zhōng)組成(chéng)電池(chí)的電(diàn)動勢(shì)進(jìn)行(háng)測量(liáng)時，測(cè)量電池(chí)與儀(yí)器輸入部分構(gòu)成(chéng)一個(gè)閉(bì)合回路(lù)，產生(shēng)一個(gè)很(hěn)小的電(diàn)流(liú)，通(tōng)常(cháng)稱(chēng)為輸(shū)入(rù)電流。它(tā)由儀(yí)器輸入(rù)端短路(lù)時，儀器(qì)輸(shū)入(rù)回路產生的靜(jìng)態(tài)輸入(rù)電流(liú)，以及信號(hào)電動(dòng)勢在儀(yí)器輸(shū)入阻抗(kàng)上(shàng)產(chǎn)生的(dí)動(dòng)態(tài)輸入(rù)電流(liú)組成。由(yóu)於酸(suān)度(dù)計(jì)輸入阻(zǔ)抗足(zú)夠(gòu)大，動態輸入(rù)電(diàn)流(liú)遠(yuǎn)小(xiǎo)於靜態(tài)輸入電流(liú)，因(yīn)此(cǐ)，通(tōng)常所說(shuō)的輸(shū)入(rù)電流(liú)就是(shì)指靜態(tài)輸入電流(liú)。當這個微(wēi)小電(diàn)流流經(jīng)高(gāo)內阻的測量電池(chí)時(shí)，將在(zài)電(diàn)極的高內阻上產生壓降，使(shǐ)測(cè)量(liáng)的(dí)電勢(shì)值與(yǔ)實際電動勢(shì)值不同(tóng)。雖(suī)然在(zài)pH測(cè)量(liáng)過(guò)程中，這一壓降可(kě)以通(tōng)過定(dìng)位(wèi)得到(dào)補償，但輸(shū)入電流(liú)是(shì)一個(gè)隨溫度(dù)變(biàn)化的量，一般溫(wēn)度每(měi)變(biàn)化(huà)10℃，輸(shū)入電流(liú)變化(huà)10%，此部分變(biàn)化則無(wú)法(fǎ)通(tōng)過儀(yí)器調節得(dé)到(dào)補償。例如(rú)，對(duì)於0.01級儀器，輸入電(diàn)流(liú)為6pA時，容(róng)易(yì)計算(suàn)出(chū)，溫度變化造(zào)成(chéng)的測(cè)量(liáng)誤(wù)差(chà)為0.2mV，相(xiāng)當(dāng)於(yú)0.003pH。因此(cǐ)隻有(yǒu)減(jiǎn)小輸入(rù)電流(liú)，才能提高(gāo)測(cè)量精(jīng)度(dù)。這一(yī)點(diǎn)，我國的pH計計(jì)量(liáng)檢定規程(chéng)有(yǒu)明確要(yào)求，即(jí)精度為(wéi)0.01級(jí)的測量(liáng)儀(yí)器，輸入(rù)電(diàn)流(liú)應(yīng)小(xiǎo)於6pA。

　　1.3關(guān)於電(diàn)計零電(diàn)位pH與(yǔ)電極(jí)零電(diàn)位(wèi)pH的(dí)匹配(pèi)問題(tí)

　　零電位pH又(yòu)稱作(zuò)等臨時(shí)性(xìng)勢(shì)。對於(yú)酸(suān)度測(cè)量，其(qí)等電(diàn)勢常(cháng)見的(dí)有(yǒu)兩(liǎng)種：pH=7和(hé)pH=2，其中的為pH=7。選(xuǎn)擇(zé)代替電(diàn)極(jí)的零電(diàn)位pH應當(dāng)與電計的(dí)零(líng)電位(wèi)pH相一致，才(cái)能(néng)確(què)保(bǎo)儀器的定位調節(jié)器在一(yī)定範圍(wéi)調(tiáo)節時(shí)，呆(dāi)以抵消(xiāo)pH測(cè)量中(zhōng)的(dí)不對(duì)稱(chēng)電位，使儀器的測量(liáng)顯(xiǎn)示(shì)值與(yǔ)標準(zhǔn)溶(róng)液(yè)的實際(jì)pH值相(xiāng)同。

　　1.4儀器溫(wēn)度(dù)補(bǔ)償範(fàn)圍與電極(jí)適(shì)用(yòng)溫度範圍匹配(pèi)問題(tí)

　　每個(gè)玻璃電機極都(dū)有(yǒu)其(qí)適合的(dí)溫(wēn)度(dù)使用(yòng)範(fàn)圍，一般進(jìn)口電(diàn)極的溫度使(shǐ)用範(fàn)圍(wéi)大於國(guó)產電(diàn)極，因而進(jìn)口酸度計的(dí)溫(wēn)度補償範圍(wéi)相(xiāng)應(yīng)的設計較寬(kuān)，但(dàn)這(zhè)並不(bù)妨礙(ài)用國產電極(jí)代(dài)替(tì)後儀(yí)器的使用。我(wǒ)們隻(zhī)要按(àn)用(yòng)來代(dài)替(tì)的國(guó)產電極的溫度適(shì)用範圍(wéi)使(shǐ)用，就能(néng)夠保證(zhèng)測(cè)量的(dí)準確(què)。

　　2，代(dài)替的方法(fǎ)

　　弄清(qīng)上述(shù)問題(tí)以後，就(jiù)可(kě)以(yǐ)進(jìn)行電機有的代替工作了。進(jìn)口(kǒu)電(diàn)計(jì)的(dí)電(diàn)機(jī)有接口與國(guó)產電(diàn)極接口(kǒu)的(dí)不一(yī)致(zhì)，是(shì)電(diàn)極代(dài)替時(shí)麵臨(lín)的(dí)重要問題。以帶(dài)有(yǒu)復(fù)合電(diàn)極的進口儀(yí)器為(wéi)例，將(jiāng)失(shī)效的進口電(diàn)機(jī)有(yǒu)從根部(bù)剪(jiǎn)斷(duàn)，保留(liú)其電極引(yǐn)綫(以(yǐ)下簡稱(chēng)“原電極引(yǐn)綫")。然(rán)後我(wǒ)們對上(shàng)海雷磁(cí)儀(yí)器廠生(shēng)產的“pH電極(jí)轉換器"(市場上(shàng)已經有(yǒu)商品出(chū)售，以下簡(jiǎn)稱“轉換器")進行改(gǎi)造，該(gāi)轉(zhuǎn)換器的一端為Q9接頭，另(lìng)一(yī)端是玻璃(lí)電(diàn)極(jí)的甘(gān)汞電極插孔。

　　如果我們打算(suàn)用國產(chǎn)的E201型復合電極(jí)代替(tì)進口(kǒu)電極(jí)，則可(kě)以打開轉換(huàn)器的(dí)屏蔽(bì)盒，將(jiāng)原電極引綫(xiàn)從玻(bō)璃電(diàn)極(jí)插孔插入(rù)電極轉換(huàn)器(qì)，並(bìng)將原(yuán)電極引(yǐn)綫(xiàn)的芯綫與轉換器盒(hé)內(nèi)和Q9接頭相(xiāng)連的引綫(xiàn)的芯(xīn)綫焊在一(yī)起，將原電極(jí)引綫的(dí)屏蔽綫(xiàn)與轉換器(qì)盒(hé)內(nèi)和(hé)Q9接頭(tóu)相連的引(yǐn)綫的(dí)屏蔽綫焊(hàn)在(zài)一(yī)起(qǐ)，重新(xīn)裝(zhuāng)配好(hǎo)轉(zhuǎn)換器屏蔽盒。使(shǐ)用時(shí)我們(mén)隻要(yào)將(jiāng)原(yuán)電(diàn)極引(yǐn)綫連(lián)接到電(diàn)計，國產E201型復合(hé)電極的Q9接頭與轉(zhuǎn)換(huàn)器的Q9接頭通過(guò)Q9過渡接(jiē)頭連接即可。

　　如果打(dǎ)算(suàn)用配套(tào)電極代替(tì)原進(jìn)口復(fù)合電(diàn)極(jí)，則(zé)可(kě)以(yǐ)打開轉(zhuǎn)換器的(dí)屏(píng)蔽(bì)盒(hé)，將轉(zhuǎn)換器的(dí)Q9接(jiē)頭(tóu)引綫焊下，用(yòng)原電極引綫(xiàn)代(dài)替轉換器上的Q9接頭(tóu)引綫(xiàn)。焊接(jiē)時應該記住(zhù)，由(yóu)於玻璃電極(jí)是信號(hào)的高(gāo)阻源，因此，原(yuán)電(diàn)極引(yǐn)綫的屏(píng)蔽(bì)綫應與甘汞電相(xiāng)連接，然後(hòu)重新裝配好轉(zhuǎn)換(huàn)器屏(píng)蔽(bì)盒。使(shǐ)用時，隻(zhī)要(yào)將(jiāng)玻璃(lí)電(diàn)極和參比(bǐ)電極分(fēn)別(bié)連接(jiē)到(dào)轉(zhuǎn)換(huàn)器的相(xiāng)應(yīng)插孔，原電極(jí)引綫連(lián)接到電計即可。

　　同樣(yàng)道(dào)理(lǐ)，對於(yú)使(shǐ)用配(pèi)套電極(jí)的進(jìn)口(kǒu)儀器，也可以(yǐ)參(cān)照上麵的(dí)辦(bàn)法進(jìn)行處理。

　　采(cǎi)用電極(jí)轉換(huàn)器(qì)，可以使(shǐ)每次(cì)電(diàn)極更換(huàn)起(qǐ)來特別(bié)方便(biàn)，同時(shí)，轉換(huàn)器對焊(hàn)接點(diǎn)起到屏(píng)蔽(bì)作用(yòng)，防(fáng)止(zhǐ)測(cè)量(liáng)時(shí)受到幹擾(rǎo)。再有，焊接點(diǎn)是在(zài)轉換(huàn)器(qì)內(nèi)部的(dí)高(gāo)阻絕(jué)緣架上，不(bù)會(huì)引起電計的(dí)輸(shū)入阻抗下降(jiàng)。

　　3，代替(tì)的注意事項

　　3.1電計部(bù)分應經計量(liáng)部(bù)門(mén)檢定，確定其輸入阻(zǔ)抗，輸入電(diàn)流(liú)，零電(diàn)位(wèi)pH值溫度(dù)補償(cháng)。滿(mǎn)足上麵(miàn)談到要求(qiú)的(dí)酸(suān)度計，才能進(jìn)行電(diàn)極(jí)代替。儀器(qì)總(zǒng)的輸(shū)入(rù)阻(zǔ)抗(kàng)是由(yóu)輸入(rù)端(duān)的(dí)絕(jué)緣(yuán)阻抗及輸入阻抗(kàng)並聯來決定的(dí)，有些儀器(qì)由於(yú)長期使用(yòng)，受(shòu)環(huán)境(jìng)中(zhōng)的(dí)灰塵(chén)及(jí)潮濕影(yǐng)響(xiǎng)，輸(shū)入端(duān)絕緣電阻下(xià)降(jiàng)，使輸入阻抗降低，對(duì)這類儀器(qì)應(yīng)進行絕(jué)緣處理。同時(shí)應當(dāng)注(zhù)意，焊(hàn)接轉換(huàn)品(pǐn)質的(dí)連接綫時，應(yīng)當(dāng)避(bì)免引起電(diàn)極插(chā)口(kǒu)，輸(shū)入端(duān)支(zhī)架的絕緣電阻(zǔ)下(xià)降。

　　由(yóu)於代替(tì)時(shí)增加了電極轉(zhuǎn)換器(qì)，因此轉換器(qì)應(yīng)作(zuò)為(wéi)儀器的(dí)一部(bù)分，經計量(liáng)部門對(duì)配(pèi)接轉(zhuǎn)換器的電計(jì)部(bù)分(fēn)進(jìn)行檢(jiǎn)定，能夠達到上(shàng)述要求的，才能(néng)進行代(dài)替。

　　3.2對於具有(yǒu)其它(tā)離子(zǐ)測(cè)量(liáng)功(gōng)能的酸度計，其(qí)等電(diàn)極值(zhí)往往(wǎng)可以(yǐ)調節(jié)，代替(tì)時(shí)，隻(zhī)要依(yī)選(xuǎn)用(yòng)代(dài)替電極的(dí)零(líng)電勢pH設定儀器的(dí)零電勢(shì)就可以(一(yī)般(bān)選擇(zé)為(wéi)7)。

　　綜(zōng)上(shàng)所述，對於電極(jí)失(shī)效可(kě)損(sǔn)壞(huài)引(yǐn)起的(dí)閒置進口酸(suān)度(dù)計(jì)，可(kě)以(yǐ)經過(guò)計量部門(mén)依據(jù)JJG119-84實(shí)驗室酸度計(jì)檢定(dìng)規程(chéng)進行(háng)檢(jiǎn)定，確(què)定其輸入(rù)阻(zǔ)抗，輸(shū)入電(diàn)流，零電(diàn)位pH值(zhí)及配(pèi)接電(diàn)極轉換(huàn)器時的綜合(hé)輸(shū)入阻抗(kàng)，輸入(rù)電流，參考上(shàng)麵介紹的(dí)方法(fǎ)，進(jìn)行(háng)電(diàn)極(jí)的代(dài)替。實踐證明，此方(fāng)法簡單易行(háng)，值(zhí)得推廣(guǎng)。