实验三 润湿液的pH值测量
一、实验目的和要求
1.实验目的
pH值合适的润湿液是保证水墨平衡的首要条件。pH值过低，一会引起版基严重腐蚀;二会延缓油墨干燥。当润湿液的pH值过低时，润湿液会和油墨中的催干剂发生化学反应，使催干剂失效。pH值过高，一是会破坏印版图文基础，使图文部分残缺不全，影响印品的质量;二是加重油墨的乳化;三是影响油墨去污能力。如果润湿液的pH值太高，在印刷过程中，容易引起糊版和空白部分起脏，为了保持印版空白部分清洁，必须要加大润湿液的供给量，这必然会造成水大墨大。业内推荐的pH值为4.5～5.5。
2.实验要求
(1)掌握pH计的基本测量原理。
(2)掌握不同浓度润湿液的配比方法。
(3)了解润湿液的浓度和pH值的关系。
二、实验原理及仪器结构
1.实验原理
pH计用来测量润湿液的酸碱度。pH计的电极封闭在玻璃管内，在其浸入润湿液中时，润湿液中的离子电荷感应玻璃管中的电极。电极中感应出的电荷在pH计的电路中产生微小的电流，这个电流经过放大和数字化，然后与已经存储在pH计的电子存储器中的值相比较，然后确定出润湿液的pH数值。
2.仪器结构
PHB－5型便携式pH计是一台数字显示pH计，双排数字显示液晶，可同时显示pH值和温度值。PHB－5型便携式pH计的结构如图1－3－1所示，仪器由电源开关1、模式键2、上升键3、下降键4、确认键5、显示屏6、电极插座7等组成，仪器的附件有Q9短路插头(已安装在仪器测量电极插座上)，E－201－C型pH复合电极，电极保护套。PHB－5型便携式pH计外形如图1－3－2所示。表1－3－1是仪器键盘说明。
图1－3－1 便携式pH计结构图
1—电源开关;2—模式键;3—上升键; 4—下降键; 5—确认键;6—显示屏;7—电极插座
图1－3－2 便携式pH计外形图
表1－3－1 仪器键盘说明
三、实验器材
1.PHB－5型便携式pH计。
2.润湿液原液、自来水、纯净水、去离子水。
3.量筒、烧杯、滤纸、玻璃棒。
4.电子天平、温度计。
四、实验的基本内容
1.测出浓度分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%共14种润湿液的pH值。
2.绘制润湿液浓度和pH值的关系曲线。
五、实验步骤
1.准备工作
(1)清洗量筒、烧杯，用滤纸吸干。
(2)用量筒、烧杯和电子天平配制用于稀释润湿液原液的水，按自来水∶纯净水= 3∶1比例配制。
(3)将润湿液原液加水稀释:用量筒、烧杯和电子天平配制浓度分别为0%、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%共14种润湿液，分别装在粘贴有相应浓度标签的烧杯中。
(4)将E－201－C型pH复合电极下端的电极保护套拔下，并且拉下电极上端的橡皮套使其露出上端小孔。
(5)用蒸馏水清洗电极。
2.仪器的标定
仪器使用前首先要标定。一般情况下仪器在连续使用时，每天要标定一次。
(1)在测量电极插座7处拔掉Q9短路插头。
(2)在测量电极插座7处插入复合电极。
(3)打开电源开关，仪器进入pH测量状态。
(4)按“模式”键，仪器进入mV测量状态，再按“模式”键，仪器进入温度设置状态，按“△”键或“▽”键，将温度设置到标准缓冲溶液的温度，然后按“确认”键，仪器显示“STD1”“4.00”即进入标定1状态，将电极放入pH=4.00的缓冲溶液中，待读数稳定后按“确认”键，仪器显示“STD2”“9.18”即进入标定2状态，将电极用蒸馏水清洗后放入pH=9.18的缓冲溶液中，待读数稳定后按“确认”键，标定完成，仪器显示“MEAS”进入测量状态。
注:仪器在标定状态下，可通过按“△”键选择三种标准缓冲溶液中的任意二种(pH=4.00、pH=6.86、pH=9.18)作为标定液，一般建议用pH=4.00和pH=9.18。
3.测量pH数值
(1)用蒸馏水清洗电极头部，再用将要被测的溶液清洗一次。
(2)测出被测溶液的温度值。
(3)按“模式”键二次，使仪器进入溶液温度设置状态(此时“℃”温度单位指示)，按“△”键或“▽”键调节温度显示数值上升或下降，使温度显示值和被测溶液温度值一致，然后按“确认”键，仪器显示“STD1”，此时只须按“模式”键二次，使仪器显示“MEAS”进入测量状态即可。注意不能按“确认”键，否则将被视为在标定。
(4)仪器在测量状态下，将电极浸入浓度为0%润湿液溶液中，用玻璃棒搅拌溶液，使其均匀后读出该溶液的pH值，并记录于实验数据表中。
(5)重复步骤(1)和步骤(4)，分别测量浓度为0.2%、0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%的润湿液，将pH数值记录于实验数据表中。
六、实验数据记录
填实验数据并绘制润湿液浓度和pH值的关系曲线。
表1－3－2 不同浓度润湿液的pH值
表1－3－3 润湿液与pH值的关系曲线
七、实验注意事项
1.电极在测量前必须用已知pH值的标准缓冲溶液进行标定。
2.每次在更换新润湿液测量时，均需清洗电极，用蒸馏水清洗电极头部，再用将要被测的溶液清洗一次，以去除残留润湿液。
3.取下电极护套时，应避免电极的玻璃球泡与硬物接触，因为任何破损或擦毛都会使电极失效。
4.测量结束，及时将电极保护套套上，电极套内应放少量饱和氯化钾溶液，以保持电极玻璃球泡的湿润，切忌浸泡在蒸馏水中。
5.复合电极的外参比补充液为3mol/L氯化钾溶液，补充液可以从电极上端小孔加入，复合电极不使用时，盖上橡皮塞，防止补充液蒸发。
6.电极的引出端必须保持清洁干燥，绝对防止输出两端短路，否则将导致测量失准或失效。
7.实验完毕需将量筒和烧杯清洗干净，用滤纸吸干。
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