摘要：酸度计是对环境酸、碱度进行检测应用范围较广的精密电子仪器，能够准确而快速的检测出环境酸、碱度，为科研、生产、医疗等提供有效的数据参考。但是，酸度计受使用环境、操作是否规范、保养是否有效等因素影响，容易出现各种问题，影响使用准确度。酸度计的定期检定显得十分重要。本文简要说明了酸度计的结构，分析了酸度计检定过程中的常见问题并提出相应的解决对策，同时对于日常保养应注意的问题进行了阐述，为酸度计的检定提供帮助。
关键词：酸度计计量检定；问题；对策
前言：在现代化科研及生产中，对于环境的酸、碱度要求较为严格，需要定期进行酸碱度检测来保证环境的适宜，酸度计的使用越来越频繁。酸度计又叫pH计，能够快速检测出环境酸碱度，在农业、工业、医疗卫生、科学研究等领域都应用广泛。酸度计属于精密的电子仪器，使用和保养都具有一定的条件和环境，一旦受到外界干扰，酸度计就会产生较大的检测误差，使酸碱度检测失去意义。因此，定期对酸度计进行检定与校正，使其恢复精准性，对科研和生产的保障意义重大。
1酸度计及计量检定工作原理
1.1 酸度计的结构
酸度计也叫pH计。目前使用的酸度计具有结构简单、操作方便、测量准确、自动化程度高等优点。酸度计由2部分构成，即电极和电计。
目前，大多数酸度计配有离子选择的复合电极，把测量电极和参比电极复合制造成一体，可以测量离子电极电位mv值。
1.2酸度计计量检定工作原理
酸度计中电位计是主体精密部位。测定溶液酸碱度时将复合电极放入溶液中，溶液中的氢离子浓度不一产生电动势的差别，电动势差异通过直流放大器放大，通过电压表显示出被测溶液的PH值。酸度计的精密度较高，主要构成部件包括参比电极、玻璃电极和电流计。玻璃电极的电位由周围溶液酸碱度决定，电流计能精密测定微细的电位变化，在大电阻电路中得到应用。根据先进的材料和科学设计，在固体电路中pH测定的最小分辨值为0.005pH。参比电极的主要作用是保证电位恒定，为测量其他偏离电位提供对照。当前常见的参比电极是银-氧化银电极。玻璃电极通过对被检测溶液中氢离子活度变化而显示的电位差异。参比电极与pH敏感电极共同放在被测溶液中共同组成原电池，电池电位值就是参比电极与玻璃电极的电位之和。如果温度保持不变，电池的电位就因溶液酸碱度的变化而发生变化，因为酸度计中电池的电动势很小，电路的电阻又很大，所以酸度计中电池电位的变化测量非常困难。所以，需要将电动势变化的信号放大，使毫安表能够显示检测值。电流计的作用是把原电池中的电位放大，指导信号能够在电表中显示出来，电表指针的变化能够显示信号的强弱。为了方便数值的现实，一般都选择数字式的pH计。
2酸度计计量检定存在的问题
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文艺。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，总结出以下几个问题：
2.1酸度计缺乏日常维护
关于酸度计的日常维护检查，我国有相关的检查规定，其中明确规定，酸度计必须经由实验室送至计量检定部门定期进行检查。酸度计本身作为一种精密仪器，在使用过程中易受到环境因素影响而出现细小的故障。如酸度计的使用单位不重视酸度计的定期检查，就很容易致使酸度计出现更为严重的故障，这时再进行维修，既延误正常工作的连续进行，又造成不必要的经济浪费。就一般酸度计而言，均拥有一套相对完整的工作设备，如果部分设备环节出现问题，也会对酸度计的使用产生较大影响，所以应对设备定期进行整体检查，以保障酸度计的可用性。此外，酸度计设备老化，也是造成其测量偏差的主要因素，因此各使用单位应注意使用时间较长的酸度计的定期检查工作。
2.2酸度计的计量标准不统一
当前阶段，酸度计应用过程中，酸度计生产厂家为了满足不同使用者的不同使用需求，对酸度计的使用方式、规格和种类进行修改。我国的酸度计市场中，笔式酸度计、台式酸度计应用较广，生产厂家根据消费者使用目的的不同设计不同类型的酸度计，因此，出现许多不同型号和品牌的酸度计，其检测和使用上存在较大差异，在计量标准方面也存在较大差异。例如袖珍式pHB-4型酸度计和指针型pHS-25型酸度计，两种酸度计的计量形式和使用程序存在很大差异。不同测量级别的酸度计在测量误差的要求上存在差异。例如等级0.02的酸度计计量检定中，测量误差在-0.01~0.01范围内，而且输入抗阻导致的误差也应控制在这个范围内，而且有温度补偿器产生的误差也应在该范围内才算合格。不同级别的酸度计计量标准的不同为酸度计检定工作带来较大影响。
2.3酸度计型号不一造成测量误差
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。
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2.4电极问题
酸度计长时间存在后，电极易发生老化现象影响检测的准确性。电极使用中有气泡情况下，检定工作非常重要，需要进行排气泡处理。电极在强酸、强碱溶液中容易老化，所以在检测强酸强碱溶液时需快速检测，及时清洗。检测过程中容易出现误差超过范围的情况，多数是由电极老化导致的。
2.5周围环境的影响
酸度计本身来说，是比较精密的设备，使用它进行的测量结果往往受到多种因素的干扰，比如周围环境的温度与湿度，特别是在夏季时，温度过高，设备内部的一些电子元件会出现绝缘性能不稳定的情况，这时它的数值也会出现不稳定。
3酸度计计量常见问题的解决方法
3.1加强酸度计的定期检测
为了保证酸度计计量检定结果的准确性，就一定要从酸度计的本身出发，在使用酸度计时，一定要加强定期的检测及管理，应该加强管理力度，严格的实施相关手段，确保能够将酸度计定期进行检测有效落实。同时，具体单位也一定要在内部设置专业的检查小组，要定期的开展培训工作，确保检查小组中的工作人员具备一定的技能，能够更加方便严格的开展检查工作，从而确保酸度计的可用性。
3.2统一酸度计的型号规格和制造标准
为进一步提高酸度计计量检定工作质量，国家应对酸度计制造厂家进行相应的规定，由国家引导，将市面上存在的酸度计进行整合，从而研发出适用性广泛的酸度计，以消除酸度计规格不同对计量检定的影响，提高计量检定工作质量。
3.3解决电级出现斜率变低现象
酸度计在正常使用过程中，酸度计的电极会经常出现斜率变低问题，要想避免这个问题出现。首先，在进行计量检定时，一定要仔细检查以及认真清理酸度计。如果酸度计出现了生锈的现象，那么也要及时的进行处理，可以采用汽油清洗液的方法进行清洗。如果在使用过程中，酸度计出现了设备老化问题，那么也有可能会出现电极斜率变低现象。这时相关的单位就一定要根据酸度计的规格型号及时更换老化的设备。而且现在市场上售卖的很多酸度计都是复合电极，经过长久的使用，电级会出自然老化的现象，而且长期存放也有可能导致酸度计不能够正常使用或者是性能下降。所以在更新酸度计周期时，最好控制在一年以内。在具体使用时，要尽量防止电级内部产生气泡，要想保证酸度计的使用寿命，最好避免测量强酸或者是强碱物质。在不使用酸度计时，最好可以将其浸泡在氯化钾溶液中。
3.4有效控制环境影响
因为酸度计属于比较精密的仪器。在具体进行测量时，会受到具体环境的影响，比如说实验室中的温度以及湿度都有可能影响到测量的精确度。尤其是在夏天湿度比较大的时候，就会导致酸度计内部的电子芯片绝缘性变差，那么在进行读数时波动就会变大。针对这一问题，相关的工作单位就应该根据酸度计的具体使用方法以及注意事项，将湿度控制在小于85%之内。同时还应该在具体使用过程中，对相关的环境做好除湿工作，一般情况下湿度控制在60%以下。
4日常使用和保养中应注意的问题
（一）校准问题
酸度计进行酸碱度检测前，必须做好酸碱度的校准，才能保证检测结果的准确。一般采用两点校准法，通常用pH4.00和pH6.86这两种标准缓冲液进行校正。需要注意的是无论使用哪两种标准缓冲液，都要对待测溶液的温度进行测量，并打开酸度计的温度补偿按钮使其温度与待测溶液温度相同，在选择合适的缓冲溶液即可。
（二）电极问题
电极是酸度计的重要组件，加强对电极的保养和使用要求才能保证检测准确度。第一，电极使用环境和所测溶液都不能是强酸或强碱，同时避免使用重铬酸钾、无水乙醇等脱水剂；第二，电极使用完，需要进行清洗，用洗瓶反复冲洗，并用滤纸吸干，不可擦试，防划伤电极头；第三，检测时间不要过长，防止溶液析出附着在电极上难以清除，影响再次使用结果。使用完成后要彻底清洗干净；第四，电极头用前核查，观察电极内是否有气泡，溶液是否充足，有无破损迹象，以防使用后结果出现偏差，影响使用效果；第五，新电极不可久置，时间尽可能在一年之内。电极使用后要在在3mol/L的氯化钾溶液中进行保养浸泡，如果较长时间不用，要充分浸洗，并保持干净清洁。
5结语
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，国家计量局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
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论文作者:林文响
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年11期
论文发表时间:2019/9/12
标签：酸度计论文; 电极论文; 溶液论文; 测量论文; 电位论文; 酸碱度论文; 过程中论文; 《建筑学研究前沿》2019年11期论文;