如何補償溫度對pH電極測試的影響？

溶液pH值跟溫度的關(guān)系
 
pH即溶液的酸堿度，嚴格上說就是氫離子活度的負對數(shù)，在25度下中性溶液pH值為7.0，小于7的為酸性溶液，大于7的為堿性溶液。不同溫度下測試出來的pH值是不一樣的，你們知道是為什么嗎？
 
原因如下：

• 電極斜率
  我們都是用pH電極來測試溶液的pH值的，電極的電化學(xué)基本工作原理是基于能斯特方程，在這個方程式中，有個K（電極斜率），電極斜率K＝2.303 RT/nF，與溫度有關(guān)。一般溫度系數(shù)f＝3.35×10-3/℃ 。在25度下，理論值K=-59.16 mV/pH。

補償方式：接一個溫度探頭自動補償，或手動輸入當前溫度手動補償

美國BJC的S400-RT33D-E10FF在線pH電極就內(nèi)置了Pt100的溫度探頭。

• pH緩沖液

l  溶液的化學(xué)平衡性與溫度有關(guān)。
l  由于緩沖液化學(xué)成分已知，pH與溫度有恒定關(guān)系。
l  為使測試準確，在校正時要輸入當前溫度下的標準液pH值！！


比如NIST緩沖液(6.86)在不同的溫度條件下有不同的pH值：6.86(25C), 6.87(20C), 6.85(30C), 6.92(10C)。

• 樣品pH值與溫度

l  由于樣品化學(xué)成分各不相同，它們的pH值與溫度變化關(guān)系不可預(yù)知，因此必須在同一溫度下測試和校正，在報告pH值時要注明測試溫度。
l  使用ATC探頭，使測試更準確。
 

• 參比元件漂移

  

l  當溫度變化時，pH感測電極與參比電極的內(nèi)部參比元件要有一個達到熱平衡的過程，在這過程中會使pH測值漂移，不穩(wěn)定。
l  該過程越短越好。
l  影響電極反應(yīng)速度。
l  溫度電極誤差
 

• 測試溫度變化顯著的溶液時，讀數(shù)會不穩(wěn)、漂移，原因如下：

l  溫度探頭與pH電極的溫度特性不一致，影響熱平衡。
l  溶液內(nèi)部各點溫度并不*一致。
 
如何減少溫度影響？
l  使用三合一電極，使pH電極感測點與溫度感測點盡可能接近。
l  有些技術(shù)，通過感測pH玻璃敏感膜的電阻變化來感測溶液溫度。
l  或者在pH電極頭上有個溫度晶片。
后兩種價格較貴，且要與特殊的主機配套使用。