測定溶液的 pH 值，工業上是用電位法原理所構成的 pH 計，它是由 pH 電極組成的發送部分和電子部件組成的檢測部分構成。發送部分時由參比 pH 電極、工作 pH 電極組成。當被測溶液流經發送部分時，pH 電極和被測溶液就形成一個化學原電池，兩 pH 電極之間就產生了電勢，電勢的大小與被測溶液的 pH 值成對數函數關系。所以發送部分是一個轉換器，將被測溶液的 pH 值轉換成電信號。

pH 計的原理
通過測定電極與參比電極組成的工作電池在溶液中測得的電位差，并利用待測溶液的 pH 值與工作電池的電勢大小之間的線性關系，再通過電流計轉換成 pH 單位數值來實現測定。

pH 計的保養
1.pH 計 玻璃電極的貯存

pH 計短期內不用時，可充分浸泡在飽和氯化鉀溶液中。但若長期不用，應將其干放，切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。

2.pH 玻璃電極的清洗

玻璃電極球泡受污染可能使電極響應時間加長。可用 CCl4 或皂液揩去污物，然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續使用。污染嚴重時，可用 5% HF 溶液浸 10～20 分鐘，立即用水沖洗干凈，然后浸入 0.1N HCl 溶液一晝夜后繼續使用。

3. 玻璃電極老化的處理

玻璃電極的老化與膠層結構漸進變化有關。舊電極響應遲緩，膜電阻高，斜率低。用氫氟酸浸蝕掉外層膠層，經常能改善電極性能。若能用此法定期清除內外層膠層，則電極的壽命幾乎是無限的。

4. 參比電極的貯存

銀 - 氯化銀電極最好的貯存液是飽和氯化鉀溶液，高濃度氯化鉀溶液可以防止氯化銀在液接界處沉淀，并維持液接界處于工作狀態。此方法也適用于復合電極的貯存。

pH 計日常維護
1、復合 pH 電極不用時，可充分浸泡在 3mo1/L 氯化鉀溶液中切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。

2、使用前，檢查玻璃 pH 電極前端的球泡。正常情況下，pH 電極應該透明而無裂紋；球泡內要充滿溶液，不能有氣泡存在。

3、測量濃度較大的溶液時，盡量縮短測量時間，用后仔細清冼，防止被測液黏附在 pH 電極上而污染 pH 電極。

4、清洗 pH 電極后，不要用濾紙擦拭玻璃膜，而應用濾紙吸干，避免損壞玻璃薄膜、防止交叉污染，影響測量精度。

5、測量中注意 pH 電極的銀 - 氯化銀內參比 pH 電極應浸人到球泡內氯化物緩沖溶液中，避免電計顯示部分出現數字亂跳現象。使用時，注意將 pH 電極輕輕甩幾下。

6、pH 電極不能用于強酸、強堿或其他腐蝕性溶液。

7、嚴禁在脫水性介質如無水乙醇、重鉻酸鉀等中使用。

pH 電極常見問題解答
1、pH 電極的使用壽命有多長？

使用正確且維護得當的 pH 電極的使用壽命預計在一到三年左右。導致電極使用壽命縮短的因素包括：高溫以及在極端 pH 值條件下測量，即使是維護存放得當的電極使用壽命也會縮短。如果電極性能開始下降，可讓 pH 敏感玻璃膜再生，并將電極性能恢復至原先的水平。

2、如何選擇正確的 pH 電極？

為了確保最佳的 pH 測量效果，根據每種應用選擇正確的 pH 電極很重要。最重要的樣品標準是： 化學成分、均勻性、溫度、過程壓力、pH 范圍與容器尺寸（長度與寬度限制）。對于非水、低電導率、富含蛋白質與粘性的測量介質，電極的選擇尤為重要，在這些樣品中，通用型玻璃電極易于受到多種不同影響，導致測量錯誤。電極的響應時間與精確度取決于諸多因素。與在室溫條件下對中性 pH 水溶液值進行的測量相比，在極端 pH 值和溫度或者低電導率條件下進行的測量的響應時間較長。

3、如何維護 / 清潔電極？

常規維護對于延長 pH 電極的使用壽命十分重要。當液位有可能低于樣品溶液的液位時，需要對可填充電解液的電極進行加注電解液的操作。維護可防止樣品回流至電極中。還應定期（大約每月一次）更換全部參比電解液。這可確保電解液新鮮，并且不會在測量過程中因從開放的灌裝口蒸發而結晶。確保電極內部，尤其是液絡部附近不產生氣泡十分重要。如果出現這種情況，則測量結果將變得不穩定。為了消除氣泡，可像甩體溫計類似的方式輕輕甩動電極。

如要清潔電極，應在每次測量之后使用去離子水對其沖洗，但切勿使用紙巾擦拭。紙巾表面有可能刮擦和損壞 pH 敏感玻璃膜，擦去凝膠層，并且在電極上產生靜電荷。這類靜電荷會導致測量信號變得十分不穩定。在受到某些樣品的污染之后，可能需要進行特殊的清潔操作。

適用于不同工況的 pH 電極

pH 計常見故障與處理
故障現象 pH 計故障原因 pH 計故障處理方法

指示波動 被測溶液壓力和流速變化太快 檢查被測溶液狀態，如必須則進行調整

玻璃 pH 電極被污染或鹽橋被堵塞 清洗玻璃 pH 電極或清洗鹽橋，如還不能測量，則更換

測量線路絕緣不良 清洗和干燥電纜端子

響應緩慢 被測溶液的置換緩慢 檢查被測溶液的狀態，如必要進行改進

玻璃 pH 電極沒有充分浸泡 重新浸泡玻璃 pH 電極直至工作狀態正常

玻璃 pH 電極污染或鹽橋被堵塞 重新浸泡玻璃 pH 電極或清洗鹽橋，如不能進行測量，則更換

指示值單向緩慢漂移 玻璃 pH 電極球泡有微孔或裂紋 更換玻璃 pH 電極

參比 pH 電極 KCL 溶液向外滲透太快 更換參比 pH 電極

參比 pH 電極內有氣泡 檢查并補充 KCL 溶液并排除氣泡

新 pH 電極浸泡時間不夠 重新浸泡 pH 電極 24 小時以上

示值跑最大 pH 電極室周圍絕緣破壞 干燥 pH 電極室，如果 O 型密封圈損壞，用備品更換

玻璃 pH 電極損壞 更換玻璃 pH 電極

測量線路絕緣電阻降低 清洗和干燥電纜端子，使其絕緣電阻大于 1012Ω

有明顯的測量誤差 被測溶液、壓力和流速不滿足 pH 電極的工作條件，帶壓 KCL 儲瓶的壓力不符合要求 檢查被測溶液狀態和帶壓 KCL 儲瓶的壓力，如必要，應調整使其滿足要求

玻璃 pH 電極污染或鹽橋堵塞 清洗玻璃 pH 電極或清洗鹽橋，如仍不能測量則更換

pH 電極室周圍絕緣不良 干燥玻璃 pH 電極，如果 O 型圈損壞，用備件更換

玻璃 pH 電極的特性變壞 更換玻璃 pH 電極，然后用緩沖溶液進行校準

參比 pH 電極內的溶液濃度變化 對可充型敏感元件，更換內部溶液，對充滿型敏感元件則清洗敏感有遠見內部并充滿 KCL 溶液

pH 變送器線路異常 修理或更換變送器的放大器

參比 pH 電極損壞 更換參比 pH 電極

電纜接線錯誤和接插件接觸不良 對照接線圖檢查接線盒接插件情況

接地線不適當 檢查更換接地線或接地點

溫度補償電阻開路或短路 修復或更換溫度補償 pH 電極

pH 計故障實例分析
1、酸度計儀器在使用中發現，調節零調電位器時儀器不能調零，但數字可以改變

故障檢查、分析：儀器在正常的情況下，調節零調電位器，儀器能跳變。檢查前置放大器，用萬用表直流電壓擋測量前置放大器集成塊，發現電壓不能調，這說明此處電路故障，進一步測量后發現是由于絕緣場效應管不配對，改變配對場效應管的電阻使之相符。

故障處理：更換后儀器正常投用。

2、pH 計指示無變化

故障檢查、分析：儀表指示無變化，可能是變送器故障，或者探頭污染，導致無法正常測量，用信號發送器模擬探頭給變送器發送信號，變送器輸出變化，變送器正常，拆檢 pH 分析探頭，發現探頭有污染現象。

故障處理：清洗探頭后儀表正常。

pH 電極與 pH 計

3、pH 計指示劇烈波動

故障檢查、分析：導致儀表指示劇烈波動的原因有變送器供電波動，電路故障或變送器與測量探頭的連接線路有問題，用信號發送器模擬探頭給變送器發送信號，變送器輸出變化正常，變送器沒有問題，檢查供電也很穩定，問題出在連接電纜或線路連接上。

故障處理：更換連接電纜后儀表指示正常。

4、工業 pH 計的玻璃 pH 電極和電路均完好，投運后測量誤差大，甚至無法正常工作

故障分析：分析由兩種原因造成，一是測量 pH 電極至高阻轉換器間的屏蔽電纜、接線盒或接線端子絕緣阻抗降低。因為玻璃 pH 電極內阻很高，如果 pH 電極和轉換器之間的端子受潮，屏蔽電纜霉變，參比 pH 電極用的氯化鉀溶液污染端子盒或滲透到電纜簾子線中，維護時手上帶的油污或污水留在端子上，或端子盒未封密，塵垢積在其中等均可造成絕緣下降。二是儀器安裝環境附近有大的機電設備，過大的電流干擾儀器示值。

故障處理：做相應處理。

5、用 pH 計測量時，測量不準確

故障檢查、分析：檢查發現被測介質中含油污，因當介質中含有較大量的油污雜質時，會污染 pH 電極。

審核編輯黃宇