酸度计的级别和仪器的准确度 酸度计是如何工作的

提要：酸度计的级别和仪器的准确度是不同的两个概念，仪器级别与其准确度并不完全一致。

酸度计的级别是按其指示器（简称电计）的分度值（分辨率或最小显示值）表示的，例如：分度为0.1pH的仪器称为0.1级仪器；最小显示值为0.001pH的仪器称为0.001级仪器，等等。而仪器的准确度是电计与电极配套测试标准溶液的综合误差，它不仅与电计有关，而且与玻璃电极和参比电极更有关。从实际使用要求出发，目前电计的分度值为0.1～0.001pH，如果有必要的话，依当前的科技水平，完全可以制作出更精密的电计。但是，由于结构和制造等方面的原因，目前常用电极的性能还不能达到完全理想的程度。玻璃电极的重复性误差和参比电极的溶液接界电势稳定性都不优于0.01pH。因此，电计的分辨率再高，仪器测试准确度都难优于0.01pH。但是,选择高分辨率的仪器可以最大限度地克服或消除电计对测试误差的影响。由于要使电计达到满意的精度已不成问题，所以目前都在仪器的智能化，人性化，可靠性，操作简便以及性价比等方面不断创新和提高。

酸度计的级别与其测试准确度的关系在酸度计国家计量检定规程（JJG 119—84）中规定如下：

仪器的级别 0.2级 0.1级 0.02级 0.01级 0.001级

分度值或最小显示值（pH） 0.2 0.1 0.02 0.01 0.001

电计示值误差（pH） ±0.1 ±0.05 ±0.01 ±0.01 ±0.002

配套测试示值总误差（pH） ±0.2 ±0.1 ±0.02 ±0.02 ±0.01

注：配套测试时的测试范围应控制在pH3～pH10内。

从上表可以看出，对于0.01级以下的酸度计，示值总误差数值等于其级别，对于0.01级的酸度计，示值总误差为0.02pH，对于0.001级酸度计，其示值总误差也只能达到±0.01pH，而且此时需要使用一级pH标准物质才能得到保证。（注意：pH国家标准物质分一级和二级两种，一般酸度计常用的是二级pH标准物质。）

还需要说明的是，仪器示值总误差的检测为什么要规定测试范围为pH3～pH10呢？是由于参比电极的液接界电势与溶液的pH有关，在pH3～pH10范围内液接界电势可稳定在±0.01pH范围内，若10＜pH＜3时，液接界电势引起的误差可高达±0.07pH。同时，玻璃电极在碱性和酸性溶液中还会产生碱误和酸误。因此必须规定在pH3～pH10范围内检测，否则将无法区别各种级别酸度计的示值总误差。 提要：酸度计的级别和仪器的准确度是不同的两个概念，仪器级别与其准确度并不完全一致。

酸度计的级别是按其指示器（简称电计）的分度值（分辨率或最小显示值）表示的，例如：分度为0.1pH的仪器称为0.1级仪器；最小显示值为0.001pH的仪器称为0.001级仪器，等等。而仪器的准确度是电计与电极配套测试标准溶液的综合误差，它不仅与电计有关，而且与玻璃电极和参比电极更有关。从实际使用要求出发，目前电计的分度值为0.1～0.001pH，如果有必要的话，依当前的科技水平，完全可以制作出更精密的电计。但是，由于结构和制造等方面的原因，目前常用电极的性能还不能达到完全理想的程度。玻璃电极的重复性误差和参比电极的溶液接界电势稳定性都不优于0.01pH。因此，电计的分辨率再高，仪器测试准确度都难优于0.01pH。但是,选择高分辨率的仪器可以最大限度地克服或消除电计对测试误差的影响。由于要使电计达到满意的精度已不成问题，所以目前都在仪器的智能化，人性化，可靠性，操作简便以及性价比等方面不断创新和提高。

酸度计的级别与其测试准确度的关系在酸度计国家计量检定规程（JJG 119—84）中规定如下：

仪器的级别 0.2级 0.1级 0.02级 0.01级 0.001级

分度值或最小显示值（pH） 0.2 0.1 0.02 0.01 0.001

电计示值误差（pH） ±0.1 ±0.05 ±0.01 ±0.01 ±0.002

配套测试示值总误差（pH） ±0.2 ±0.1 ±0.02 ±0.02 ±0.01

注：配套测试时的测试范围应控制在pH3～pH10内。

从上表可以看出，对于0.01级以下的酸度计，示值总误差数值等于其级别，对于0.01级的酸度计，示值总误差为0.02pH，对于0.001级酸度计，其示值总误差也只能达到±0.01pH，而且此时需要使用一级pH标准物质才能得到保证。（注意：pH国家标准物质分一级和二级两种，一般酸度计常用的是二级pH标准物质。）

还需要说明的是，仪器示值总误差的检测为什么要规定测试范围为pH3～pH10呢？是由于参比电极的液接界电势与溶液的pH有关，在pH3～pH10范围内液接界电势可稳定在±0.01pH范围内，若10＜pH＜3时，液接界电势引起的误差可高达±0.07pH。同时，玻璃电极在碱性和酸性溶液中还会产生碱误和酸误。因此必须规定在pH3～pH10范围内检测，否则将无法区别各种级别酸度计的示值总误差。

首先、酸度计的安装
①电源的电压与频率必须符合仪器铭牌上所指明的数据，同时必须接地良好，否则在测量时可能指针不稳。
②仪器配有玻璃电极和甘汞电极。将玻璃电极的胶木帽夹在电极夹的小夹子上。将甘汞电极的金属帽夹在电极夹的大夹子上。可利用电极夹上的支头螺丝调节两个电极的高度。
③玻璃电极在初次使用前，必须在蒸馏水中浸泡24小时以上。平常不用时也应浸泡在蒸馏水中。
④甘汞电极在初次使用前，应浸泡在饱和***溶液内，不要与玻璃电极同泡在蒸馏水中。不使用时也浸泡在饱和***溶液中或用橡胶帽套住甘汞电极的下端毛细孔。
其次、酸度计的校整
①将“pH—mv”开关拨到pH位置。
②打开电源开头指示灯亮，预热30分钟。
③取下放蒸馏水的小烧杯，并用滤纸轻轻吸去玻璃电极上的多余水珠。在小烧杯内入选择好的，已知pH的标准缓冲溶液。将电极浸入。注意使玻璃电极端部小球和甘汞电极的毛细孔浸在溶液中。轻轻摇动小烧杯使电极所接触的溶液均匀。
④根据标准缓冲液的pH，将量程开关拧到0~7或7~14处。
⑤调节控温钮，使旋钮指示的温度与室温同。
⑥调节零点，使指针指在pH7处。
⑦轻轻按下或稍许转动读数开关使开关卡住。调节定位旋钮，使指针恰好指在标准缓冲液的pH数值处。放开读数开关，重复操作，直至数值稳定为止。
⑧校整后，切勿再旋动定位旋钮，否则需重新校整。取下标准液小烧杯，用蒸馏水冲洗电极。
zui后、用酸度计的测量
①将电极上多余的水珠吸干或用被测溶液冲洗二次，然后将电极浸入被测溶液中，并轻轻转动或摇动小烧杯，使溶液均匀接触电极。
②被测溶液的温度应与标准缓冲溶液的温度相同。
③校整零位，按下读数开关，指针所指的数值即是待测液的pH。若在量程pH0~7范围内测量时指针读数超过刻度，则应将量程开关置于pH7~14处再测量。
④测量完毕，放开读数开关后，指针必须指在pH7处，否则重新调整。
⑤关闭电源，冲洗电极，并按照前述方法浸泡。