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PH计工作原理及标定PH计是一种用于测量物质酸碱性的仪器，它的工作原理基于物质溶液中氢离子（H+）的浓度。
PH计常用于实验室、工业生产和环境监测等领域。
PH计的工作原理可以归结为电化学原理。
它利用一种被称为玻璃膜的特殊材料来感应溶液中氢离子的浓度。
玻璃膜是一种半透膜，通过它可以让溶液中的离子通过而阻止大部分分子通过。
玻璃膜表面涂覆着特殊的薄层物质，这种物质在溶液中会发生反应并产生电势差。
当溶液中的氢离子浓度发生变化时，玻璃膜上的电势差也会相应地改变。
PH计通常有两种电极，一种是用于测量的玻璃电极，另一种是用于参比的银氯化银电极。
这两个电极通过一个电桥连接在一起，并与一个电流源相连。
当电桥平衡时，电流源的输出电压为零。
如果溶液发生酸碱变化，玻璃电极的电势差会发生改变，从而破坏了电桥的平衡，电流源将会输出电压来重新平衡电桥。
通过测量电流源输出的电压，可以得到溶液的PH值。
为了确保PH计的准确性，需要进行标定。
标定是通过将PH计浸入标准溶液中来确定PH计的响应特性。
通常使用两种不同PH值的标准溶液进行标定。
首先将PH计放入PH7的标准缓冲溶液中，调整仪器上的校准旋钮，使其显示PH值为7、然后将PH计放入PH4或PH10的标准溶液中，根据实际测量值和标准值之间的差异，适当调整校准旋钮，使其准确显示PH值。
在实际应用中，PH计也需要定期维护和校准。
由于PH计的玻璃膜会发生老化，其响应特性会随着时间的推移而变化。
因此，需要定期更换玻璃电极，并进行标定来确保测量结果的准确性。
总之，PH计的工作原理基于物质溶液中氢离子的浓度，并利用电化学原理进行测量。
通过标定可以确定PH计的响应特性，确保测量结果的准确性。
使用PH计可以快速、精确地测量酸碱性，广泛应用于实验室、工业生产和环境监测等领域。
PH计的原理及使用概述PH计，也被称作酸度计，是一种常见的分析仪器，主要用来测定溶液的酸碱度。
PH值，也被称作氢离子指数，是水溶液*重要的理化参数之一。
为了便利表示，我们把PH值规定为溶液中离子浓度以10 为底的对数的负数，PH值等于7为中性溶液，PH值小于7为酸性溶液，PH值大于7为碱性溶液。
依据PH计的测量原理来分类的话，PH计的测量方法可以分为比色法和电极法两种，测量范围都是0~14 pH。
比色法是通过测量溶液时PH试纸颜色的变化来测量溶液的实际PH值。
这主要是利用了PH试纸上的比色剂可以在不同酸碱度溶液中显示出不同的颜色这一特点来进行测量被测溶液的PH值的一种方法，虽然比较便利、快捷，但是此法易受溶液本身颜色或溶液中蛋白质等物质的干扰，并且测量精度只能达到0.5 pH。
电极法PH计是依据原电池的工作原理而制作的，由于不同溶液中氢离子的浓度是不相同的，当把PH计的指示电极和参比电极同时插入某一溶液中时，在肯定温度下就会产生与溶液中氢离子活度有关的不同的直流电位，再通过前置放大器A/D转换器将电位信号转换成数字信号，并以PH值的形式显示出来。
对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为 pH 指示电极或 pH测量电极。
pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但*常用的是玻璃电极。
玻璃电极是有玻璃支杆，以及由特别成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。
玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液，插入内参比电极 ( 一般用银 / 氯化银电极 ) ，用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支 pH指示电极。
市场销售的*常用的pH指示电极是 231 玻璃 pH电极。
单独一支 pH指示电极是无法进行测量的，它必需和参比电极一起才能测量。
对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。
参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银 / 氯化银电极等几种。
*常用的是甘汞电极和银 / 氯化银电极。
PH计原理和维护PH仪器是一种用来测量溶液酸碱性的仪器，它的原理是基于溶液中的氢离子(H+)或氢氧根离子(OH-)浓度来确定溶液的酸碱性。
PH仪器的维护非常重要，可以保持它的准确性和可靠性。
本文将介绍PH仪器的原理以及如何进行维护。
PH的意思是“酸碱度的负对数”。
和溶液中的氢离子浓度相关。
PH 值是一个0到14的连续的尺度，其中7表示中性，而低于7表示酸性，高于7表示碱性。
PH值越低，溶液越酸性，PH值越高，溶液越碱性。
PH仪器通常由一个玻璃电极和一个参比电极组成。
玻璃电极是最常见的PH电极，它由一个玻璃膜、一个内部的玻璃电极和一个参比电极构成。
当玻璃膜接触到溶液时，会由于玻璃膜上的氢离子和氢氧根离子的浓度发生改变而发生电势差。
参比电极则用来提供一个参考电位，以便测量溶液的电势差。
然而，PH仪器的准确性和可靠性需要定期维护。
以下是一些建议的维护步骤：1.定期校准：PH仪器在使用前需要进行校准。
校准的目的是确保仪器的测量准确性。
校准通常使用标准缓冲溶液进行，根据校准的结果调整仪器的读数。
2.清洁玻璃电极：玻璃电极可能会因为溶液中的污染物而变脏。
定期使用去离子水和玻璃电极清洁液清洁电极，确保其表面干净以获得准确的测量结果。
同时，避免用手触摸电极和将其暴露在空气中。
3.更换电极：玻璃电极在使用一段时间后会磨损或损坏，需要更换。
通常，PH仪器的说明书中会给出建议的更换周期。
及时更换电极可以确保仪器的准确性。
4.储存条件：当不使用PH仪器时，应该将其储存在干燥、通风和温度适宜的地方，避免阳光直射和高温环境。
此外，确保PH仪器的电极保持湿润，以防止干裂。
5.保护PH仪器：PH仪器是一种精密仪器，需要小心使用和保护。
避免仪器碰撞和震动，以免损坏内部元件。
当连接仪器时，务必正确连接电线和连接件。
6.定期维护：定期检查PH仪器的各项功能和性能，包括电极的灵敏度和响应时间。
如发现有问题，及时进行维修或更换。
通过遵循上述维护步骤，可以确保PH仪器的准确性和可靠性。
实验三酸度计的使用及缓冲溶液的配制和性质检测
一. 实验目的
1．学习酸度计的使用方法
2. 学习缓冲溶液的配制并试验其缓冲作用
2
二. 实验原理
酸度计采用电势比较法进行溶液酸度测定。
测定时将两支电极（指示、参比）与被测溶液组成化学电池，根据电池电动势与溶液中H+活度的关系进行测量。
指示电极为pH玻璃电极，其头部球泡由敏感薄膜制成，仅对H+敏感；参比电极在测量过程中其电势基本保持不变，常用甘汞电极。
也可采用复合电极，即将pH玻璃电极和Ag-AgCl参比电极复合在一起。
3
弱酸和其共轭碱的水溶液，或弱碱和其共轭酸的水溶液，能抵抗外来少量酸、碱或稀释的影响而使其pH值保持稳定，具有这种缓冲作用的溶液——缓冲溶液
弱酸及其共轭碱组成的缓冲溶液：
pH = pKa + lg {[共轭碱]/[弱酸]}
弱碱及其共轭酸组成的缓冲溶液：
pH =p -pKb + lg {[碱]/[共轭酸]}
K
W
5
三. 实验内容
1 酸度计的标定
2 缓冲溶液的配制及其pH 值的测定
3 试验缓冲溶液的缓冲作用
W K HAc: pKa=4.76
NH 3H 2O: pKb=4.75
p =14
五. 思考题
用酸度计测量溶液pH值的操作要点？
8
考核
酸度计的校正及溶液pH测定。
ph计测定ph的原理PH计是一种用于测量溶液酸碱度的仪器。
它通过测量溶液的氢离子浓度（pH值）来确定其酸碱性质。
Ph计在生物化学、环境科学、食品生产和医药工业等领域广泛应用。
本篇文章将详细介绍PH计测定pH值的原理。
1. pH值的定义及计算pH值是描述溶液酸碱度的一个常用参数。
pH值可以用酸溶液的质子浓度的负对数来表示，公式为：pH=-log[H+]其中[H+]为氢离子浓度。
如果溶液中[H+]为1 x 10^-5，那么它的pH值为5。
pH值的取值范围在0至14之间，其中7为中性溶液的pH值。
若pH值小于7，则溶液为酸性；若pH值大于7，则溶液为碱性。
2. pH计的工作原理PH计的工作原理基于玻尔定律。
玻尔定律指出，当电子从高能级跃迁到低能级时，会放出光子。
这些光子的能量与电子从高能级向低能级跃迁的能量差相等。
在PH计中，采用了玻尔定律的反向过程：溶液中发生的化学反应产生了与pH值相对应的电势差，这一过程被称为“电池效应”。
PH计的电极由参比电极和指示电极组成。
参比电极的电势是恒定的，通常使用饱和的甘汞作为参比电极。
指示电极的电势随着溶液的酸碱度变化而变化。
指示电极通常由玻璃制成，其中注入了一种称为“玻璃膜”的结构。
这种玻璃膜是一种阴离子交换膜，能够与氢离子交换。
当溶液中H+浓度发生变化时，玻璃膜内部的H+浓度也会随之发生变化。
这一变化会导致电极内部的电势差也发生变化。
PH计的工作原理还涉及到一个称为“Nernst方程”的数学公式。
该方程表述了电极电势与溶液中物质浓度之间的关系。
该方程为：E=E0-(RT/F)log([H+])其中E为电极电势，E0为标准电势，R为理想气体常数，T为温度，F为法拉第常数，[H+]为氢离子浓度。
3. pH计的测量方法PH计的测量方法非常简单。
首先确定测量的溶液的pH值的范围。
然后将PH计电极放入溶液中，并恢复电极的初始状态。
初始状态的电势是通过将电极浸入称为“4.0 pH缓冲液”的标准溶液中测定的。
PH计原理的介绍PH计是一种用于测量溶液酸碱性的仪器。
pH(酸碱度)是一个数值来表示溶液中氢离子（H+）的浓度。
pH计可以帮助我们判断溶液的酸碱性，从而了解溶液的性质和适用范围。
pH计的基本原理是通过测量溶液中氢离子（H+）浓度而确定溶液的酸碱性。
pH计使用的主要方法是电化学原理，即测量溶液中的电位差。
PH计由pH电极和参考电极两个基本组成部分构成。
pH电极通常是由玻璃制成，内部填充着一种特殊的玻璃膜和液体。
当pH电极浸泡在溶液中时，溶液中的氢离子将与玻璃膜上的钠、氢离子和玻璃膜中的氢离子发生交换反应。
这种反应会产生电压差，该电压差与溶液中的氢离子浓度成正比。
参考电极通常是银/银氯化物电极，它在不同酸碱溶液中的电位是固定的。
pH计通过将pH电极和参考电极的电位差转化成pH值来显示溶液的酸碱性。
在实践中，pH计还需要进行校准。
校准是通过将pH计放置在不同pH标准溶液中进行一系列测量来进行的。
这将使pH计的电极能够准确地测量pH值，从而确保测量结果的准确性。
除了质子交换原理外，pH计还可以根据其他原理进行工作。
例如，一些pH计可以使用玻璃电极和酶电极来测量特定溶液中的氢离子浓度。
这种pH计使用酶，例如，氢酶，通过测量酶催化的反应产生的电流或电压来测量氢离子浓度。
这种pH计在使用过程中需要定期更换酶，以保持仪器的准确性。
pH计广泛应用于许多领域，包括化学、生物学、环境科学等。
在化学实验室中，pH计是常用的实验仪器，用于测量酸碱溶液的pH值。
在水处理行业中，pH计用于监测水质的酸碱性以及调节水质。
在生物学中，pH计用于测定生物体内液体的酸碱平衡。
在农业领域，pH计可以用于土壤和肥料的测量，从而确定土壤的酸碱性以及测量肥料的浓度。
总之，pH计是一种通过测量溶液中氢离子浓度来确定溶液酸碱性的仪器。
它的基本原理是利用电化学原理测量溶液中的电位差，以确定溶液的酸碱性。
pH计在许多领域有广泛的应用，可以帮助我们了解溶液的性质和适用范围。
PH计原理知识（酸度计使用大全）摘要：本文主要贡献给需要的人和正在使用PH计酸度计的朋友，文章主要内容包括：PH计的原理初步认识，到内部结构组成分析；再到PH计核心部分电极的方方面面讨论，关于电极的选型，电极的维护方法，电极的清洗技巧等概括说明，欢迎阅读收藏本文库。
安徽赛科环保科技资料整理所有如下。
一、PH计|酸度计概念简介：1、定义：PH计|酸度计是一种常用的仪器设备。
酸度计简称pH计，由电极和电计两部分组成。
主要用来测量液体介质的酸碱度值,配上相应的电极可以测量电位MV值，广泛应用于工业,农业,科研,环保等领域. 使用中若能够合理维护电极、按要求配制标准缓冲液和正确操作电计,可大大减小pH示值误差，从而提高化学实验、医学检验数据的可靠性。
狭义的PH计|酸度计主要指安徽赛科环保科技实验室酸度计, 酸度计常用的种类主要有台式酸度计（工业在线酸度计PH计），便携式PH计，笔式酸度计三大类别。
2、PH计结构组成——电极介绍：PH计由三个部件构成，简单的说就是电极和电计组成的。
1）一个参比电极；2）一个玻璃电极，其电位取决于周围溶液的pH；3）一个电流计，该电流计能在电阻极大的电路中测量出微小的电位差。
参比电极的基本功能是维持一个恒定的电位，作为测量各种偏离电位的对照。
银-氧化银电极是目前pH中最常用的参比电极。
玻璃电极的功能是建立一个对所测量溶液的氢离子活度发生变化作出反应的电位差。
把对pH敏感的电极和参比电极放在同一溶液中，就组成一个原电池，该电池的电位是玻璃电极和参比电极电位的代数和。
E电池＝E参比+E玻璃，如果温度恒定，这个电池的电位随待测溶液的pH变化而变化，而测量pH计中的电池产生的电位是困难的，因其电动势非常小，且电路的阻抗又非常大1－100MΩ；因此，必须把信号放大，使其足以推动标准毫伏表或毫安表。
电流计的功能就是将原电池的电位放大若干倍，放大了的信号通过电表显示出，电表指针偏转的程度表示其推动的信号的强度，为了使用上的需要，pH电流表的表盘刻有相应的pH数值；而数字式pH计则直接以数字显出pH值。
A、参比电极：对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。
参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。
最常用的是甘汞电极和银/氯化银电极。
常用的参比电极是甘汞电极。
它是由汞（Hg）和甘汞（Hg2Cl2）的糊状物装入一定浓度的（KCl）溶液中构成的。
汞上面插入铂丝，与外导线相连，KCl溶液盛在底部玻璃管内，管的下端开口用陶瓷塞塞住，通过塞内的毛细孔，在测量时允许有少量KCl溶液向外渗漏，但绝不允许被测溶液向管内渗漏，否则将影响电极读数的重现性，导致不准确的结果。
为了避免出现这种结果，使用甘汞电极时最好把它上面的小橡皮塞拔下，以维持管内足够的液位压差，断绝被测溶液通过毛细孔渗入的可能性。
在使用甘汞电极时还应注意，KCl溶液要浸没内部小玻璃管的下口，并且在弯管内不允许有气泡将溶液隔断。
甘汞电极做成下管较细的弯管，有助于调节与玻璃电极间的距离，以便在直径较小的容器内也可以插入进行测量。
甘汞电极在不用时，可用橡皮套将下端毛细孔套住或浸在KCl溶液中，但不要与玻璃电极同时浸在去离子水中保存。
甘汞电极的电极电势只随电极内装的KCl 溶液浓度（实质上是Cl-离子浓度）而改变，不随待测溶液的pH值不同而变化。
通常所用的饱和KCl溶液的甘汞电极的电极电势为0.2415V，而用0.1mol²dm-3KCl溶液的甘汞电极，其电极电势为0.2810V。
B、玻璃电极：由玻璃支杆、玻璃膜、内参比溶液、内参比电极、电极帽、电线等组成。
玻璃支杆；玻璃膜：由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。
玻璃膜一般呈球泡状；球泡内充入内参比溶液（中性磷酸盐和氯化钾的混合溶液）；插入内参比电极（一般用银/氯化银电极），用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支pH指示电极。
市场销售的最常用的指示电极是231玻璃pH电极。
玻璃电极的关键部分是连接在玻璃管下端的、用特制玻璃(其组成：SiO2，Na2O和CaO 的质量分数分别为0.72，0.22和0.06)制成的半圆球形玻璃薄膜，膜厚50μm。
在玻璃薄膜圆球内装有一定浓度的HCl溶液(常用0.1mol²dm-3 HCI)，并将覆盖有一薄层AgCl的银丝插入HCl溶液中，再用导线接出，即构成一个玻璃电极。
当玻璃电极浸入待测pH值的溶液中时，玻璃薄膜内外两侧都因吸水膨润而分别形成两个极薄的水化凝胶层，中间则仍为干玻璃层。
在进行pH测定时，玻璃膜外侧与待测pH溶液的相界面上要发生离子交换，有H+离子进出；同样，玻璃膜内侧与膜内装的0.1mol²dm-3 HCI 溶液的相界面上也要发生离子交换，也有H+离子进出。
由于玻璃膜两侧溶液中H+离子浓度的差异，以及玻璃膜水化凝胶层内离子扩散的影响，就逐渐在膜外侧和膜内侧两个相界面之间建立起一个相对稳定的电势差，称为膜电势。
由于膜内侧HCl溶液中C（H+）= 0.1mol²dm-3，为定值，当玻璃膜内离子扩散情况稳定后，它对膜电势的影响也为定值，因此膜电势就只取决于膜外侧待测pH溶液中的H+浓度(C（H+)）。
在膜电势与AgCl-Ag电极的电势合并后，即得玻璃电极的电极电势：φ玻璃电极=φ0玻璃电极+（2.303RT/2F）³lg［C（H+）］／C0］2 ;目前市场使用的电极为复合电极的情况越来越普遍，详细复合电极概念介绍如下，注意复合电极只是复合了以上两种电极的功能，简易了操作功能。
C、复合电极：外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。
外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极。
pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。
⑴电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.1～0.2mm左右，电阻值<250兆欧25℃。
⑵玻璃支持管：是支持电极球泡的玻璃管体,由电绝缘性优良的铅玻璃制成，其膨胀系数应与电极球泡玻璃一致。
⑶内参比电极：为银/氯化银电极，主要作用是引出电极电位，要求其电位稳定，温度系数小。
⑷内参比溶液：零电位为7pH的内参比溶液，是中性磷酸盐和氯化钾的混合溶液，玻璃电极与参比电极构成电池建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。
⑸电极塑壳：电极塑壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液的壳体，由聚碳酸酯塑压成型。
⑹外参比电极：为银/氯化银电极，作用是提供与保持一个固定的参比电势，要求电位稳定，重现性好，温度系数小。
⑺外参比溶液：为3.3mol/L的氯化钾凝胶电解质，不易流失，无需添加。
⑻砂芯液接界：液接界是构通外参比溶液和被测溶液的连接部件，要求渗透量稳定。
⑼电极导线：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接。
大概的PH计组成结构了解后，下面进行了解使用过程，使用前需要进行PH计|酸度计仪器的校正，需要用PH标准缓冲溶液等一些校正设备，准备情况包括：PH标准缓冲液校正，那该如何配置该溶液？如何校正PH计，具体步骤？具体如下。
二、pH缓冲溶液：是使pH值不易发生变化的溶液的定义。
pH缓冲液配置：1) 厂家配套的：使用成套的pH缓冲试剂可配制250ml，配制溶液时，应使用去离子水，并预先煮沸15～30分钟，以除去溶解的二氧化碳。
剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中，用适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋，再倒入250ml容量瓶中，稀释至刻度，充分摇匀即可。
一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2，其pH值比较容易变化。
2) 自行配置称量：pH值在25℃时。
pH4：邻苯二甲酸氢钾溶液；4.003pH;pH7：磷酸二氢钾和磷酸氢二钠混合盐溶液；6.864 pH;pH9：硼砂溶液；9.182 pH配置方法：pH4：精密称取在115±5℃干燥2～3小时的邻苯二甲酸氢钾[KHC8H4O4]10.12g，加水使溶解并稀释至1000ml。
pH7：精密称取在115±5℃干燥2～3小时的无水磷酸氢二钠4.303g与磷酸二氢钾1.179g，加水使溶解并稀释至1000ml。
另补充：磷酸盐标准缓冲液(pH6.8) 精密称取在115±5℃干燥2～3小时的无水磷酸氢二钠3.533g与磷酸二氢钾3.387g，加水使溶解并稀释至1000ml。
pH9：精密称取硼砂[Na2B4O7²10H2O]3.80g(注意：避免风化)，加水使溶解并稀释至1000ml，置聚乙烯塑料瓶中，密塞，避免与空气中二氧化碳接触。
三、PH计|酸度计校正步骤对于测量精度在0.1pH以下的样品，可以采用一点校准方法调整仪器，一般选用pH6.86或pH7.00标准缓冲液。
有些仪器本身精度只0.2pH或0.1pH，因此仪器只设有一个“定位”调节旋钮。
具体操作步骤如下：⑴测量标准缓冲液温度，查表确定该温度下的pHs值，将温度补偿旋钮调节到该温度下⑵用纯水冲洗电极并甩干⑶将电极浸入缓冲溶液晃动后静止放置，待读数稳定后，调节定位旋钮使仪器显示该标准溶液的pHs值。
⑷取出电极冲洗并甩干⑸测量样品温度，并将pH计温度补偿旋钮调节至该温度值⑹将电极浸入样品溶液，晃动后静止放置，显示稳定后读数。
举例其他校准方法：取下保护套；先用蒸馏水清洗PH计的电极，并用滤纸将附在电极上的水分吸干；接通位于电池仓上的开关；将PH计电极插入被测液体，直到液体浸到略低于“浸没线”，条件允许，可使溶液浸到略高于“浸没线”的位置；轻轻地搅拌溶液待数值稳定后，读取显示值；使用完毕，清洗电极，关掉开关，套上保护套；如遇到下列情况之一，PH检测仪器则需要重新标定：⑴溶液温度与定标温度有较大的差异时.⑵电极在空气中暴露过久，如半小时以上时.⑶定位或斜率调节器被误动；⑷测量过酸（pH＜2）或过碱（pH＞12）的溶液后；⑸换过电极后；⑹当所测溶液的pH值不在两点定标时所选溶液的中间，且距pH 7又较远时。
校准后即投入使用，使用时的酸度计电极注意事项要求大家注意的比较多，下面就看看酸度计电极使用需要注意的地方，即电极使用维护。
具体见第四要点。
四、PH计电极注意事项：电极为什么需要浸泡？电极使用维护？1、电极为什么需要浸泡？pH电极使用前必须浸泡，因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜，在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层，它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子有良好的响应。
同时，玻璃电极经过浸泡，可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。
pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH4缓冲溶液浸泡。
