pH的測(cè)定知識(shí)點(diǎn)解說

1、 pH的測(cè)定知識(shí)點(diǎn)解說一、pH的定義溶液的酸堿性可用H+或OH-來表示，習(xí)慣上常用H+來表示。因此溶液的酸度就是指溶液中H+的大小。對(duì)于很稀的溶液，用H+來表示溶液的酸堿性往往既有小數(shù)又有負(fù)指數(shù)，使用不方便，因此常用pH值來表示溶液的酸堿性。 pH值是指氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，即pH=-lgH+例如：H+=10-7mol/L，pH=7；H+=10-9mol/L，pH=9；H+=10-3mol/L，pH=3。pH值的使用范圍一般在014之間。pH值越小，溶液的酸性越強(qiáng)，堿性越弱；pH值越大，溶液的酸性越弱，堿性越強(qiáng)。溶液的酸堿性和pH值之間的關(guān)系為：中性溶液，pH=7；酸性溶液，pH<7；堿性

2、溶液，pH>7。溶液pH值相差一個(gè)單位，H+相差10倍。更強(qiáng)的酸性溶液，pH值可以小于0(H+>1mol/L)；更強(qiáng)的堿溶液，pH值可以大14(OH->1mol/L)。這種情況下，通常不再用pH值來表示其酸堿性，而直接用H+或OH-來表示。溶液pH值的粗略測(cè)定，可使用廣泛pH試紙或精密pH試紙來獲得，準(zhǔn)確測(cè)定溶液的pH值可使用pH計(jì)來完成。二、方法原理pH值由測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)而得，以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極組成電池。在25理想條件下，氫離子濃度變化10倍，電動(dòng)勢(shì)偏移59.16mV。用于常規(guī)水樣監(jiān)測(cè)可精確和再現(xiàn)至0.1個(gè)pH單位，較精密的儀器可精確到0.01個(gè)

3、pH單位。玻璃電極基本上不受顏色、膠體物質(zhì)、濁度、氧化劑、還原劑以及高含鹽量的影響。但在pH<1的強(qiáng)酸性溶液中，會(huì)有所謂的“酸誤差”，可按酸度測(cè)定；在pH>10的堿溶液中會(huì)產(chǎn)生鈉誤差，使讀數(shù)偏低，可用“低鈉誤差”電極消除鈉誤差，還可以選用與被測(cè)溶液pH值相近似的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)儀器進(jìn)行校正。溫度影響電極的電位和水的電離平衡，儀器上有補(bǔ)償裝置對(duì)此加以校正。測(cè)定時(shí)，應(yīng)注意調(diào)節(jié)儀器的補(bǔ)償裝置與溶液的溫度一致，并使被測(cè)樣品與校正儀器用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度誤差在±1以內(nèi)。不可在含油或含脂的溶液中使用玻璃電極，測(cè)量之前可用過濾方法除去油或脂。三、試劑與儀器1.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶

4、液(簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)溶液)均需用新煮沸并放冷的純水(不含CO2，電導(dǎo)率應(yīng)小于2s/cm，pH值在6.77.3之間為宜)配制。配成的溶液應(yīng)貯存在聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶內(nèi)。此類溶液可以穩(wěn)定12個(gè)月。測(cè)量pH時(shí)，按水樣呈酸性、中性和堿性三種可能，常配制以下三種標(biāo)準(zhǔn)溶液：(1) pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液甲 稱取預(yù)先在110130干燥23h的鄰苯二甲酸氫鉀 (KHC8H4O4) 10.12g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。此溶液的pH值在25時(shí)為4.008。(2)pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液乙 分別稱取預(yù)先在110130干燥23h的磷酸二氫鉀 (KH2PO4) 3.388g和磷酸氫二鈉(Na2HPO4) 3.533g，溶于水并在容量

5、瓶中稀釋至1L。此溶液的pH值在25時(shí)為6.865。(3)pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液丙 為了使晶體具有一定的組成，應(yīng)稱取與飽和溴化鈉(或氯化鈉加蔗糖)溶液(室溫)共同放置在干燥器中平衡兩晝夜的硼砂(Na2B4O7·10H2O) 3.80g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。此溶液的pH值在25時(shí)為9.180。當(dāng)被測(cè)樣品的pH值過高或過低時(shí)，應(yīng)配制與其pH值相近似的標(biāo)準(zhǔn)溶液校正儀器，部分標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制方法如下表所示。 表 pH標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)pH（25）每1000ml水溶液中所含試劑質(zhì)量（25）基本標(biāo)準(zhǔn) 酒石酸氫鉀（25飽和）檸檬酸二氫鉀鄰苯二甲酸氫鉀磷酸二氫鉀+磷酸氫二鈉磷酸二氫鉀+磷酸

6、氫二鈉四硼酸鈉碳酸氫鈉+碳酸鈉輔助標(biāo)準(zhǔn) 二水合二草酸氫鉀氫氧化鈣（25飽和）3.5573.7764.0086.8657.4139.18010.0121.67912.4546.4g KHC4H4O611.41g KH2C6H5O710.12g KHC8H4O43.388g KH2PO4+3.533gNa2HPO41.179g KH2PO4+4.302gNa2HPO43.80g Na2B4O7·10H2O2.92g NaHCO3+2.640g Na2CO312.61 KH3C4O8·2H2O1.5g Ca(OH)22.標(biāo)準(zhǔn)溶液的保存（1）配好的標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)在聚乙烯瓶或硬質(zhì)玻璃瓶中

7、密閉保存。（2）標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值隨溫度變化而稍有差異。在室溫條件下，標(biāo)準(zhǔn)溶液一般以保存12個(gè)月為宜，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有渾濁、發(fā)霉或沉淀現(xiàn)象時(shí)，則不能繼續(xù)使用。 （3）標(biāo)準(zhǔn)溶液可在4冰箱內(nèi)存放，且用過的標(biāo)準(zhǔn)溶液不允許再倒回去，這樣可延長使用期限。3.儀器（1）酸度計(jì)或離子濃度計(jì)。常規(guī)檢驗(yàn)使用的儀器，至少應(yīng)當(dāng)精確到01pH單位，pH范圍從014。如有特殊需要，應(yīng)使用精度更高的儀器。（2）玻璃電極與甘汞電極。4.樣品的保存最好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，否則，應(yīng)在采樣后把樣品保持在04，并在采樣后6h之內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。四、試驗(yàn)步驟1.用于校準(zhǔn)儀器的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，按表規(guī)定的數(shù)量稱取試劑，溶于25水中，在容量瓶內(nèi)定容至1000mL。水

8、的電導(dǎo)率應(yīng)低于2S/cm, 臨用前煮沸數(shù)分鐘，趕除二氧化碳，冷卻。取50mL冷卻的水，加一滴飽和氯化鉀溶液，如pH 在67之間即可用于配制各種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。2.將水樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)到同一溫度，記錄測(cè)定溫度，把儀器溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)到同一溫度，記錄測(cè)定溫度，把儀器溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)至該溫度處。選用與水樣pH相差不超過兩個(gè)pH單位的標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)儀器。從第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液中取出兩個(gè)電極，徹底沖洗，并用濾紙吸干。再浸入第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液中，其pH約與前一個(gè)相差3個(gè)pH單位。如測(cè)定值與第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液pH之差大于0.1時(shí)，就要檢查儀器、電極或標(biāo)準(zhǔn)溶液是否有問題。當(dāng)三者均無異常情況時(shí)方可測(cè)定水樣。3.樣品測(cè)定 先用水仔細(xì)沖洗

9、兩個(gè)電極，再用水樣沖洗，然后將電極浸入水樣中，小心攪拌或搖動(dòng)使其均勻，靜置，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄pH。五、試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容：取樣日期、時(shí)間和地點(diǎn)，樣品的保存方法，測(cè)定樣品的日期和時(shí)間，測(cè)定時(shí)樣品的溫度，測(cè)定的結(jié)果(pH值應(yīng)取最接近于0.1pH單位，如有特殊要求時(shí)，可根據(jù)需要及儀器的精確結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)而定)。六、注意事項(xiàng)1. 玻璃電極在使用前應(yīng)在蒸餾水中浸泡24h以上，用畢沖洗干凈，浸泡在水中。2. 測(cè)定時(shí)，玻璃電極的球泡應(yīng)全部浸入溶液中，使它稍高于甘汞電極的陶瓷芯端，以免攪拌時(shí)碰破。3. 玻璃電極的內(nèi)電極與球泡之間以及甘汞電極的內(nèi)電極與陶瓷芯之間，不可存在氣泡，以防斷路。4. 甘汞電極的飽和氯化鉀液面必須高于汞體，并應(yīng)有適量氯化鉀晶體存在，以保證氯化鉀溶液的飽和。使用時(shí)必