（一） pH 值传感器的工作原理

在传感器内部的pH放大器是一个能通过数据采集器监测的有标准 pH电极的电路。传感器连接线的末端是一个BTA插头或一个5-针的DIN插头来与数据采集器连接。

在 pH 7 的缓冲溶液中，它将产生一个 1.75 伏特的电压。pH 值每增加1，电压增加 0.25 伏。pH 值每减少1，电压降低 0.25 伏。

这个冻胶填充的 pH 值传感器的设计测量范围为：0 到 14。它在玻璃感应电极头延长出一个冻胶体，是初中、高中、大学中进行科学研究、环境测量的良好的设备。冻胶填充的参考半电化池是密封的，所以它无需重充。

这个传感器已配备支持自动识别的电路。当使用LabPro, LabQuest, LabQuest Mini, Go! Link, SensorDAQ, EasyLink, 或CBL 2时，数据采集软件会识别传感器，然后用已定义的参数来设置配合识认的传感器的实验。

（二）使用PH值传感器的一般步骤

1. 连接PH值传感器、界面和计算机。

2. 启动数据采集软件。

3. 程序将自动识别传感器并且加载默认的数据采集设置，然后你就可以准备采集数据了。

强调：采集时不要完全淹没传感器。手柄是不防水的。在课堂上使用pH传感器时不必要对传感器进行校准。

（三）使用时应注意的事项

1、请按照以下步骤准备电极测量pH值：

（1）首先旋开盖子，把传感器从存储瓶中取出，然后拿开瓶和盖子。对传感器头部，特别是球状物部分用蒸馏水进行彻底地清洗。

（2）传感器不存储在存储瓶中，也可存储在 pH 为：4 或 7 的缓冲溶液中一段时间 (小于 24 小时)。千万不要存储于蒸馏水中。

（3）连接pH传感器与数据采集器，载入或执行校准，准备测量。

（4）测量结束后，用蒸馏水冲洗传感器头部。传感器套上盖子，并盖在存储瓶上。注意：当存储瓶中的溶液减少时，建议用适量的 pH 为 4 的缓冲溶液/氯化钾来补充丢失的溶液。

2、为了校准pH传感器，或检验校准刻度是否精确，就需要在测量范围内的pH缓冲溶液。推荐pH值分别为：4、7、10的缓冲溶液。

3、PH值传感器的维护与存储

（1）短期存储 (短于 24 小时)：把传感器存储在 pH 为 4 或 7 的缓冲溶液中。

（2） 长期存储 (超过 24 小时)：存储在有 pH-4/ 氯化钾缓冲溶液的存储瓶中。pH 值传感器买来时就处于这个溶液中。要进行存储，就要把传感器的头部电极部分放在溶液中。这样能保证传感器的使用寿命和快速反应。如果传感器存储在干燥处 (不推荐)，就要在使用前浸在溶液中 8 小时以上。测试pH传感器的最好的方法是把它放进已知的缓冲溶液中。你可以观察传感器的读数是否正确 (如：缓冲溶液为pH=7，则传感器读数应该接近7)。不要把传感器放在蒸馏水中去测量，由于空气中存在一定数量的二氧化碳，所以蒸馏水也能读到一个在 5.5 到 7.0 之间的数值。而且，由于蒸馏水中缺少离子，所以读数也可能是很奇怪的。

4、 如果 pH 值传感器对已知 pH 值的溶液读数有轻微的偏差 (如：在 pH 为7的缓冲溶液中读到 6.7)，你就可以对传感器进行校准。你可以用 2 点校准法在两份缓冲溶液中进行校准。如果几个读数远离pH值、缓冲溶液变化时 pH 读数不变、或传感器的响应时间变慢，这些问题就比较严重。有时就要用上这个叫 “复苏” 方法来挽救pH传感器。

（1）让传感器在 0.1 到 1.0 mol•L-1的盐酸l溶液中浸 4 到 8 个小时。

（2）冲洗传感器的电极，并把它放在 pH=7 的缓冲溶液中 1 个小时以上。

（3）冲洗电极，并重复一次上述步骤。

     4、pH-4/氯化钾缓冲存储液有时会发霉，加入少量的防发霉制可防止发霉。这些霉不会破坏电极，而且很容易用稀洗洁水清洗。

6、 不要把传感器放在含有：高氯酸盐 (或酯)、银或硫离子的溶液中。也不要把传感器放在含有氢氟酸或浓度高于1.0 mol•L-1的酸或碱溶液中。它可以测量浓度接近 1.0 mol•L-1的氢氧化钠溶液的 pH 值，但不能在此溶液中放置 5 分钟以上。在高温或低温(0°C左右)中使用将造成传感器无法修复的损害。

(四)使用范围

   所有传统的 pH 计的实验或示范都可以用pH 值传感器。使用此传感器更可以自动采集数据、作图表、数据分析等功能。它的典型应用是：研究家庭常见的酸和碱、酸碱滴定、在化学反应、水族箱内光合作用过程中监测 pH 的变化、研究酸雨和缓冲液、河流和湖的水质分析等。

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