酸度计测pH值的方法是电位测定法。它除测量溶液的酸度外,还可以测量电池电动势(mV)。
酸度计主要是由参比电极(甘汞电极)、测量电极(玻璃电极)和精密电位计三部分组成。饱和甘汞电极由金属汞、Hg2Cl2和饱和KCl溶液组成 (如图 5-3(a)),它的电极反应是:Hg2Cl2 +2e-=2Hg +2Cl-。甘汞电极的电极电势不随溶液pH值变化而变化,在一定温度下有一定值。25℃时饱和甘汞电极电势为0.245V。

玻璃电极(如图5-3(b))的电极电势随溶液pH值的变化而改变。它的主要部分是头部的球泡,这是由特殊的敏感玻璃薄膜构成。薄膜对氢离子有敏感作用,当它浸入被测溶液内,被测溶液的氢离子与电极球泡表面水化层进行离子交换,球泡内层也同样产生电极电势。由于内层氢离子浓度不变,而外层氢离子浓度在变化,因此内外层的电势差也在变化,所以该电极电势随待测溶液的pH值不同而改变。

为了省去计算手续,酸度计把测得的电池电动势直接用pH刻度值表示出来。因而从酸度计上可以直接读出溶液的pH值。
PHS-2型酸度计的使用方法
①仪器的安装 装好电极杆13,插上电源。电源为交流电,电压必须符合标牌上所指明的数值,电压太低或电压不稳都会影响使用。电源插头中的黑线表示接地线,不能与其它两根电线搞错(如图5-4)。

②电极安装 先把电极夹子12夹在电极杆13上,然后将玻璃电极夹在夹子上,玻璃电极的插头插在电极插口10内,并将小螺丝旋紧。甘汞电极夹在另一夹子上,甘汞电极引线连接在接线柱9上。使用时应把上面的小橡皮塞和下端橡皮塞拔去,以保持液位压差,不用时要把它们套上。
③校正 如要测量pH值,先按下按键5,但读数开关16保持不按下状态。左上角指示灯2应亮,为要保持仪表稳定,测量前要预热半小时以上。
a.用温度计测量被测溶液的温度。
b.调节温度补偿器到被测溶液的温度值。
c.将分挡开关11放在“6”,调节零点调节器8使指针指在pH“1.00”上。
d.将分挡开关11放在“校”位置,调节校正调节器14使指针指在满刻度。
e.将分挡开关11放在“6”位置上,重复检查pH“1.00”位置。
f.重复c和d两个步骤。
④定位 仪器附有三种标准缓冲溶液(pH为4.00,6.86,9.20),可选用一种与被测溶液的pH值较接近的缓冲溶液对仪器进行定位。仪器定位操作步骤如下:
a.向烧杯内倒入标准缓冲溶液,按溶液温度查出该温度时溶液的pH值。根据这个数值,将分挡开关11放在合适的位置上。
b.将电极插入缓冲溶液,轻轻摇动,按下读数开关16。
c.调节定位调节器15使指针指在缓冲溶液的pH值(即开挡开关上的指示数加表盘上的指示数),到指针稳定为止。重复调节定位调节器。
d.开启读数开关,将电极上移,移去标准缓冲溶液,用去离子水清洗电极头部,并用滤纸将水吸干。这时,仪器已定好位,后面测量时,不得再动定位调节器。
⑤测量
a.放上盛有待测溶液的烧杯,移下电极,将烧杯轻轻摇动。
b.按下读数开关16,调节分挡开关11,读出溶液的pH值。如果指针打出左面刻度,则应减少分挡开关的数值。如指针打出右面刻度,应增加分挡开关的数值。
c.重复读数,待读数稳定后,放开读数开关,移走溶液,用去离子水冲洗电极,将电极保存好。
d.关上电源开关,套上仪器罩。
酸度计的维护
①玻璃电极的维护
a.玻璃电极的主要部分为下端的玻璃泡,这球泡极薄,切忌与硬物接触,一旦发生破裂,则完全失效。取用和收藏时应特别小心。安装时,玻璃电极球泡下端应略高于甘汞电极的下端,以免碰到烧杯底。
b.新的玻璃电极在使用前应在去离子水中浸泡48h以上,不用时最好浸泡在去离子水中。
c.在强碱溶液中应尽量避免使用玻璃电极。如果使用应迅速操作,测完后立即用水洗涤,并用去离子水浸泡。
d.电极球泡有裂纹或老化(久放二年以上),则应调换,否则反应缓慢,甚至造成较大的测量误差。
②仪器的输入端(即玻璃电极插口)必须保持清洁,不用时将接续器插入,以防灰尘落入。在环境温度较高时,应把电极插子用干净的布擦干。
③在按下读数开关时,如果发现指针严重甩动,应放开读数开关,检查分挡开关位置及其他调节器是否适当,电极头是否浸入溶液。
④转动温度调节旋钮时,不要用力太大,防止移动紧固螺丝位置,造成误差。
⑤当被测讯号较大,发生指针严重甩动时,应转动分挡开关使指针在刻度以内,并需等待一分钟左右,直至指针稳定为止。
⑥测量完毕后,必须先放开读数开关,再移去溶液,如果不放开读数开关就移去溶液,则指针甩动厉害,影响后面测定的准确性

