1、酸度计检定过程中的常见故障及排除摘要:随着现代工业的不断发展,酸度计作为重要的化学测量工具之一已经被广泛的应用到工业技术,工程测定,三废处理和土质分析等众多领域。然而由于科技设备更新速度的加快,酸度计在产品生产制造和使用的过程中都出现了一定的问题。型号规格不标准,试验统计不够科学,众多的影响因素限制了酸度计的使用和扩展。本文针对其计量检定过程中出现的问题提出了相应的解决措施。 关键词:酸度计计量检定存在问题解决措施 中图分类号:V263 文献标识码: A 酸度计是一种电化学分析仪器,主要用来测量水溶液的 pH 值,是化学实验室中最常见的仪器之一,被广泛应用于工业、农业、环保、医学等领域。 一、
2、pHC1B 型酸度计的工作原理 酸度计一般由两部分组成:检测部分-电极对部分,又称敏感元件部分;指示部分-电动势测量部分,又称电计部分,它由阻抗转换器、放大器、功能调节器和显示器组成。酸度计的原理是由检测部分的指示电极和参比电极完成电化转换,再通过阻抗转换器将高输入阻抗的直流信号(即电极输入电动势)转换为低内阻的直流信号,然后经直流放大器放大,将放大的信号进行比较或积分处理,并利用 pH 标准缓冲溶液调节功能调节器校准仪器后,由低输入电流的直流毫伏计指示或由 A/D 模数转换成数字信号进行数字显示 pH 值。 pHC-1B 型酸度计检定仪由 mV 电势发生器、pH 电势发生器、程序化检定、检定
3、记录存储器、自动校准和打印机组成。mV 电动势发生器能产生步进值为 1LV、准确度 20LV 的 0-1V 直流标准电势。pH 电势发生器产生 pH 步进值为 010001pH、温度步进值为 01001e、准确度为 010004pH、折合直流电势不超过 1V 的标准 pH 电势(在 25e 时 1pH 等于 591157mV) 。该检定仪的工作原理是根据计量需要设定一定的标准 pH 值(或 mV 值) ,用连接线将设定值输入到酸度计的电计部分的输入端,把检定仪作为酸度计的电极,用酸度计测量检定仪输出的标准电动势,然后将酸度计显示的 pH 值(或 mV 值)与标准的设定 pH 值(或 mV 值)
4、进行比较,如有误差,在检定仪上输入偏差值,检定仪就会自动计算、存贮检定结果和必要参数,最后用汉字或英文打印出当时或已存储的检定数据。我们就是依据这检定数据来检定酸度计是否符合使用要求的。 二、酸度计计量检定存在的问题 经过长期的实践检验,笔者认为由于科技设备更新速度的加快,酸度计在产品生产制造和使用的过程中都存在一定的问题。例如型号规格不标准,试验统计不够科学,众多的影响因素限制了酸度计的使用和扩展。通过调查与总结,笔者认为酸度计的使用主要存在以下几个问题: 2.1 仪器缺乏定期检验更新,造成计量统计上的误差 我国计量监督局规定:酸度计作为强制检定目录里的重要计量器具之一,必须由实验室送到国家
5、规定的计量检定机构定期检查。酸度计的结构比较精细,在使用的过程中需要小心谨慎。越是精密的仪器越需要加强对设备的管理和更新。部分企业和实验室没有定期的检查酸度计的电极使用情况,只是等问题出现后才去维修,既浪费成本又耽误实验的进行。酸度计拥有一套完整的工作设备,部分环节出现错误也会影响整体功效的发挥。所以需要对设备进行整合,保证仪器的可用性。有时候,设备的老化也会造成计量统计上不必要的误差,影响实验的效果和结果的真实有效性。 2.2 酸度计的使用规章繁杂,缺乏相应的计量合格标准 笔者在实际的调查过程中发现:由于酸度计的用途范围不同,部分厂家为了迎合购买者的需求,在生产的过程中修改了酸度计的种类和型
6、号规格,酸度计的种类很多,主要有以下分类:便携式酸度计、工业笔试酸度计、军用台式酸度计、在线式酸度计等等。由于生产商的不同使得当前社会上存在多种类型的酸度计,例如指针型 pH S-25 型,有数字式 pH S-4D 型,袖珍式 pHB-4 型等等,不同的型号采用了不同的计量标准。同时有些企业直接采用国外的 HANNAH 19025 型, 不同的型号需要不同的操作程序,而且使用规章繁杂,对于技术操作人员的要求也比较高。计量统计局规定:不同级别的酸度计的误差也存在一定差别,例如对于 0.02 级的酸度计规定其电示值误差要在士 0.01pH 以内,并且输入抗阻引起误差不得超过士 0.01pH 以内,
7、同时温度补偿器引起的误差要求控制在士 0.01pH 以内。由于酸度计级别的差异,相应的计量合格标准液有所不同。这就造成了测定标准的不统一,给计量测定带来了一定的难度。 2.3 型号规格不同,实际使用方法存在一定差异 由于设备制造商的不同,使得检定仪与酸度计的接口连接出现问题。有些设备出现连接不匹配的情况。而且在实际使用的过程中,有的酸度计需要特殊的校对,调试,有的设备甚至需要多点校对,增加了实际测量的复杂性和误差性。在实际的操作过程中,不同的实验技术人员有着不同的操作习惯,例如数字式 PHS-4D 型的酸度计左右开关接口都和标准的仪器存在差异,这给酸度计的使用测量过程也造成了不小的差异。 三、
8、温度补偿器存在的问题 酸度计最常用的是使用仪器上的温度补偿器,在实际工作中有些化验员在对酸度计进行标定时,温度补偿器的调节温度是根据室温进行调节,而不是根据溶液的温度进行调整.应该用温度补偿器调节溶液的温度,即液温.缓冲溶液在不同的温度下 PH 值是不同的,对于准确度要求较高的测量中,操作所带来的误差是比较大的.通常缓冲溶液一般定位选用 PH 值为6.86(25)的缓冲溶液,斜率调整是根据被测溶液接近的值来选择,如果PH 值在 7 以上,应使用 PH 值为 9.18(25)的缓冲溶液进行斜率调节,PH值在 7 以下则使用值为 4.00(25)的缓冲溶液进行斜率调节,这样才可以达到最佳准确度.当
9、温度不同时,PH 值就会发生变化,所以这个温度是溶液温度,而不是环境温度。应该先测量 PH 缓冲溶液的温度值,根据该温度,把温度补偿器调到该温度点,再根据该温度点的温度,查 PH 缓冲溶液在不同温度下的 PH 值,然后根据该温度下的值进行标定,这样才能保证测量结果的准确.在测量被测溶液时,被测溶液的温度应与 PH 缓冲溶液的温度相一致,否则需进行换算。 四、结束语 综上所述,在酸度计的选择和实际测定过程中,需要检验技术人员要根据周围的环境和仪器自身的特点,测量时过程中根据仪器的技术性能进行操作。要保证数据的可靠性和准确性,需要酸度计的生产单位,国家质量监督部门和实际操作人员的共同努力。只有把握好源头,测量过程中和统计数据三个流程,才能最大限度的减少测量误差,增加酸度计的准确性。 参考文献: 1马彦. 酸度计检定中两个问题的探讨.黑龙江科技信息,2010(27) 2王佳.酸度计的检定之我见.科学与科技, 2011(7)