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摘要：化工产品的pH值是衡量其原液或水溶液酸碱度的指标。本文针对化工产品pH值检测结果的各项影响因素进行了分析，并提出了相应的解决建议，以确保更准确地检测化工产品的pH值，更好地满足生产需求。
关键词：pH值检测 化工产品 酸碱度 酸度计 pH试纸
前言
在油田用化工产品的检测工作中，pH值是评价产品的使用性能的一项重要指标。而在实际检测工作中，由于日常检测的产品种类多，成分复杂，pH值的检测数据受许多外来因素的影响，导致常出现检测数据不稳、显色受干扰、不同检测方法存在一定差异等问题。本文对各项影响因素进行了分析和讨论，更好地满足生产需求。
1 pH值的检测原理
pH值是衡量水溶液酸碱度的一个值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。其范围是0～14，是水体中氢离子浓度的Lg负数，pH<7为酸性，越小酸性越强，pH=7为中性，pH>7为碱性，越大碱性越强。
一般采用酸度计或pH试纸进行酸碱度的测量。酸度计简称pH计，由参比电极、玻璃电极及电流计三部分组成。以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极。酸度计的测量精度高，可准确到0.01pH。
pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻璃棒沾一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH值。
广泛pH试纸测量范围为0-14，显色间隔为1，是一种粗测方法。精密pH试纸的显色间隔可为0.5，比广泛pH试纸测量精确。
2 化工产品pH值检测结果的影响因素分析
2.1 配制待测样品用蒸馏水对测量结果的影响
检测过程中常根据标准的描述，需要用蒸馏水配制成1%或其他浓度的水溶液。检测用蒸馏水满足GB/T6682 《分析实验室用水规格和试验方法》，当配制的待测溶液接近中性时，所配制产品溶液的pH值检测结果受蒸馏水pH值的影响。
这是因为一方面由于纯水[1]中离子浓度非常低，而参比电极盐桥溶液选中高浓度3mol/L的KCl，相互之间的浓度差较大，引起液接界电位的变化和不稳定，而Ag/AgCl参比电极本身的电位取决于Cl-的浓度。Cl-浓度发生了变化，其参比电极自身电位也会随之变化，使得示值漂移。
另一方面复合电极液接界很靠近pH敏感玻璃球泡，从液接界渗漏出的盐桥溶液首先聚集在敏感球泡周围，改变了其附近的总离子浓度，使用测量值只是敏感球泡附近的被改变了pH值，不能反映其真实的pH值。用普通玻璃pH计，则测定环境的空气影响最大。蒸馏水在存放过程中接触空气中的二氧化碳，很容易受到CO2吸收的影响，pH值会有所降低。久置的纯水由于溶解二氧化碳呈弱酸性。
我们进行的蒸馏水对二氧化碳的吸收试验表明，对1#烧杯未加热赶二氧化碳，其pH=6.5， 2#烧杯加热赶二氧化碳一分钟，其pH=6.8，3#烧杯加热赶二氧化碳2分钟，其pH=7.1。可见，二氧化碳对蒸馏水的pH值影响非常明显。为降低其对实验结果的影响，提高pH检测的准确率，实验室中可采用新煮沸冷却的蒸馏水的方式来降低二氧化碳的影响，即将蒸馏水煮沸30min后，冷却后再用来配制检测溶液。
2.2配制的待测样品搅拌方式对测量结果的影响
常规的酸度计和pH试纸检测方法适用于水溶液的酸碱度的测定。检测钻井泥浆类产品，大多是粉末颗粒状，执行标准中要求配成水溶液测试pH值，其溶液的溶解度也是影响其数值的一个因素，也就是溶液的搅拌溶解过程会影响其pH值检测结果。根据产品本身的性能，常常刚配好的溶液pH较低，随着样品的溶解过程，其pH值不断升高，而当产品搅拌后完全溶解后，pH值接近稳定。因此标准中应明确搅拌溶解时间，手工搅拌、磁力搅拌或搅拌桨搅拌等搅拌方式，以此来保证数据的复现性，减少因描述模糊，造成对标准理解的偏差，避免因此可能出现对检测结果产生争议。
2.3 标准中检测方法缺陷造成对测量结果的影响
由于日常检测的化工产品种类多，成分复杂，有些产品是油溶性的，不溶于水，样品中的氢离子没有溶解到水中，无论酸度计和pH试纸法，都无法检测样品的PH值，也就不能反映样品真实的PH值。
有些产品含有高分子成分，其配成水溶液后会溶胀成凝胶状态；有些种类的化工产品，配成水溶液时需要加适量的解膜剂；还有些产品的水溶液的颜色接近于黑褐色，溶液的颜色覆盖显现不出试纸本身的变色等。标准应针对所检测样品的性质进行细致的检测操作描述，避免因此对检测结果产生争议。
2.4 标准中检测方法与精度的选择不匹配造成对测量结果的影响
化工产品的pH值的指标要求，是根据现场生产的需要而确定的，其检测数据的精度有的要求精确到0.1，有的要求精确到1。选用广泛pH试纸只能精确到1，而选用酸度计和精密试纸能分别精确到0.1和0.5左右。由于粗略测量和精细测量方法之间存在一定数据差异，因此如果标准中要求精确到1就能满足要求，应选用广泛pH试纸进行测量，因为广泛试纸的测量结果不需要对实验条件严格要求。若选用精密试纸，因其所测的数据更易受实验条件和试纸测量范围的影响，不必要的精度要求则会带来数据判定的难度。因此，标准在制定的过程中要充分考虑实验方法与pH指标精度的匹配，特别是企业标准在制定的过程中往往不够严谨，给检测工作带来不必要的判定误差。
3 结论与建议
根据以上分析，在化工产品检验过程中，得出pH值的检测常受以下因素的影响，并提出了相应的建议。
配制待测样品用蒸馏水对测量结果的影响：主要是由于空气中的二氧化碳溶解于水中造成的，实验室中可采用新煮沸冷却的蒸馏水的方式来降低二氧化碳的影响，即将蒸馏水煮沸30min后，冷却后再用来配制检测溶液。
配制的待测样品搅拌方式对测量结果的影响：由于溶液的搅拌溶解过程会影响其pH值检测结果，因此建议标准中应明确搅拌溶解时间，手工搅拌、磁力搅拌或搅拌桨搅拌等搅拌方式，以此来保证数据的复现性，减少因描述模糊，造成对标准理解的偏差，避免因此可能出现对检测结果产生争议。
标准中检测方法缺陷造成对测量结果的影响：由于存在依据标准操作无法检测样品的PH值，建议标准的制定应针对所检测样品颜色、溶解性等性质选择检测方法，并进行细致的检测操作描述，避免因此对检测结果产生争议。
标准中检测方法与精度的选择不匹配造成对测量结果的影响：由于粗略测量和精细测量方法之间存在一定数据差异，不必要的精度要求则会带来数据判定的难度。检验标准在制定的过程中，特别是企业标准要充分考虑实验方法与pH指标精度的匹配，导致可能因此产生不必要的检测结果争议。
参考文献：
[1]影响超纯水pH测量准确度的因素及对策 薛青林 《科技与生活》 2012年07月
关键词：pH值检测 化工产品 酸碱度 酸度计 pH试纸
前言
在油田用化工产品的检测工作中，pH值是评价产品的使用性能的一项重要指标。而在实际检测工作中，由于日常检测的产品种类多，成分复杂，pH值的检测数据受许多外来因素的影响，导致常出现检测数据不稳、显色受干扰、不同检测方法存在一定差异等问题。本文对各项影响因素进行了分析和讨论，更好地满足生产需求。
1 pH值的检测原理
pH值是衡量水溶液酸碱度的一个值，亦称氢离子浓度指数、酸碱值，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。其范围是0～14，是水体中氢离子浓度的Lg负数，pH<7为酸性，越小酸性越强，pH=7为中性，pH>7为碱性，越大碱性越强。
一般采用酸度计或pH试纸进行酸碱度的测量。酸度计简称pH计，由参比电极、玻璃电极及电流计三部分组成。以玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极。酸度计的测量精度高，可准确到0.01pH。
pH试纸有广泛试纸和精密试纸，用玻璃棒沾一点待测溶液到试纸上，然后根据试纸的颜色变化并对照比色卡也可以得到溶液的pH值。
广泛pH试纸测量范围为0-14，显色间隔为1，是一种粗测方法。精密pH试纸的显色间隔可为0.5，比广泛pH试纸测量精确。
2 化工产品pH值检测结果的影响因素分析
2.1 配制待测样品用蒸馏水对测量结果的影响
检测过程中常根据标准的描述，需要用蒸馏水配制成1%或其他浓度的水溶液。检测用蒸馏水满足GB/T6682 《分析实验室用水规格和试验方法》，当配制的待测溶液接近中性时，所配制产品溶液的pH值检测结果受蒸馏水pH值的影响。
这是因为一方面由于纯水[1]中离子浓度非常低，而参比电极盐桥溶液选中高浓度3mol/L的KCl，相互之间的浓度差较大，引起液接界电位的变化和不稳定，而Ag/AgCl参比电极本身的电位取决于Cl-的浓度。Cl-浓度发生了变化，其参比电极自身电位也会随之变化，使得示值漂移。
另一方面复合电极液接界很靠近pH敏感玻璃球泡，从液接界渗漏出的盐桥溶液首先聚集在敏感球泡周围，改变了其附近的总离子浓度，使用测量值只是敏感球泡附近的被改变了pH值，不能反映其真实的pH值。用普通玻璃pH计，则测定环境的空气影响最大。蒸馏水在存放过程中接触空气中的二氧化碳，很容易受到CO2吸收的影响，pH值会有所降低。久置的纯水由于溶解二氧化碳呈弱酸性。
我们进行的蒸馏水对二氧化碳的吸收试验表明，对1#烧杯未加热赶二氧化碳，其pH=6.5， 2#烧杯加热赶二氧化碳一分钟，其pH=6.8，3#烧杯加热赶二氧化碳2分钟，其pH=7.1。可见，二氧化碳对蒸馏水的pH值影响非常明显。为降低其对实验结果的影响，提高pH检测的准确率，实验室中可采用新煮沸冷却的蒸馏水的方式来降低二氧化碳的影响，即将蒸馏水煮沸30min后，冷却后再用来配制检测溶液。
2.2配制的待测样品搅拌方式对测量结果的影响
常规的酸度计和pH试纸检测方法适用于水溶液的酸碱度的测定。检测钻井泥浆类产品，大多是粉末颗粒状，执行标准中要求配成水溶液测试pH值，其溶液的溶解度也是影响其数值的一个因素，也就是溶液的搅拌溶解过程会影响其pH值检测结果。根据产品本身的性能，常常刚配好的溶液pH较低，随着样品的溶解过程，其pH值不断升高，而当产品搅拌后完全溶解后，pH值接近稳定。因此标准中应明确搅拌溶解时间，手工搅拌、磁力搅拌或搅拌桨搅拌等搅拌方式，以此来保证数据的复现性，减少因描述模糊，造成对标准理解的偏差，避免因此可能出现对检测结果产生争议。
2.3 标准中检测方法缺陷造成对测量结果的影响
由于日常检测的化工产品种类多，成分复杂，有些产品是油溶性的，不溶于水，样品中的氢离子没有溶解到水中，无论酸度计和pH试纸法，都无法检测样品的PH值，也就不能反映样品真实的PH值。
有些产品含有高分子成分，其配成水溶液后会溶胀成凝胶状态；有些种类的化工产品，配成水溶液时需要加适量的解膜剂；还有些产品的水溶液的颜色接近于黑褐色，溶液的颜色覆盖显现不出试纸本身的变色等。标准应针对所检测样品的性质进行细致的检测操作描述，避免因此对检测结果产生争议。
2.4 标准中检测方法与精度的选择不匹配造成对测量结果的影响
化工产品的pH值的指标要求，是根据现场生产的需要而确定的，其检测数据的精度有的要求精确到0.1，有的要求精确到1。选用广泛pH试纸只能精确到1，而选用酸度计和精密试纸能分别精确到0.1和0.5左右。由于粗略测量和精细测量方法之间存在一定数据差异，因此如果标准中要求精确到1就能满足要求，应选用广泛pH试纸进行测量，因为广泛试纸的测量结果不需要对实验条件严格要求。若选用精密试纸，因其所测的数据更易受实验条件和试纸测量范围的影响，不必要的精度要求则会带来数据判定的难度。因此，标准在制定的过程中要充分考虑实验方法与pH指标精度的匹配，特别是企业标准在制定的过程中往往不够严谨，给检测工作带来不必要的判定误差。
3 结论与建议
根据以上分析，在化工产品检验过程中，得出pH值的检测常受以下因素的影响，并提出了相应的建议。
配制待测样品用蒸馏水对测量结果的影响：主要是由于空气中的二氧化碳溶解于水中造成的，实验室中可采用新煮沸冷却的蒸馏水的方式来降低二氧化碳的影响，即将蒸馏水煮沸30min后，冷却后再用来配制检测溶液。
配制的待测样品搅拌方式对测量结果的影响：由于溶液的搅拌溶解过程会影响其pH值检测结果，因此建议标准中应明确搅拌溶解时间，手工搅拌、磁力搅拌或搅拌桨搅拌等搅拌方式，以此来保证数据的复现性，减少因描述模糊，造成对标准理解的偏差，避免因此可能出现对检测结果产生争议。
标准中检测方法缺陷造成对测量结果的影响：由于存在依据标准操作无法检测样品的PH值，建议标准的制定应针对所检测样品颜色、溶解性等性质选择检测方法，并进行细致的检测操作描述，避免因此对检测结果产生争议。
标准中检测方法与精度的选择不匹配造成对测量结果的影响：由于粗略测量和精细测量方法之间存在一定数据差异，不必要的精度要求则会带来数据判定的难度。检验标准在制定的过程中，特别是企业标准要充分考虑实验方法与pH指标精度的匹配，导致可能因此产生不必要的检测结果争议。
参考文献：
[1]影响超纯水pH测量准确度的因素及对策 薛青林 《科技与生活》 2012年07月