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pH的测定
点击次数:1800 发布时间:2017-07-06

一、pH的定义

溶液的酸碱性可用[H+]或[OH-]来表示,习惯上常用[H+]来表示。因此溶液的酸度就是指溶液中[H+]的大小。对于很稀的溶液,用[H+]来表示溶液的酸碱性往往既有小数又有负指数,使用不方便,因此常用pH值来表示溶液的酸碱性。

pH值是指氢离子浓度的负对数,即pH=一lg[H+]

例如:[H+]=10一7mol/L,pH=7;[H+]=10一9mol/L,pH=9;[H+]=10一3mol/L,Ph=3。

pH值的使用范围一般在0~14之间。pH值越小,溶液的酸性越强,碱性越弱;pH值越大,溶液的酸性越弱,碱性越强。溶液的酸碱性和pH值之间的关系为:中性溶液,pH=7;酸性溶液,pH<7;碱性溶液,pH>7。溶液pH值相差一个单位,[H+]相差10倍。更强的酸性溶液,pH值可以小于0([H+]>lmol/L);更强的碱溶液,pH值可以大于14([OH-]>1mol/L)。这种情况下,通常不再用pH值来表示其酸碱性,而直接用[H+]或[OH]来表示。

溶液pH值的粗略测定,可使用广泛pH试纸或精密pH试纸来获得,准确测定溶液的pH值可使用pH计来完成。

二、方法原理

pH值由测量电池的电动势而得,通常以玻璃电极为指示电极、饱和甘汞电极为参比电极组成电池。在25℃时,溶液中每变化1个pH单位,电位差改变59.16mV,在仪器上直接以pH的读数表示。

玻璃电极基本上不受颜色、胶体物质、浊度、氧化剂、还原剂以及高含盐量的影响。但在pH<1的强酸性溶液中,会有所谓的“酸误差”,可按酸度测定;在pH>10的碱溶液中会产生钠误差,使读数偏低,可用“低钠误差”电极消除钠误差,还可以选用与被测溶液pH值相近似的标准缓冲溶液对仪器进行校正。温度影响电极的电位和水的电离平衡,仪器上有补偿装置对此加以校正。测定时,应注意调节仪器的补偿装置与溶液的温度一致,并使被测样品与校正仪器用的标准缓冲溶液温度误差在±1℃以内。不可在含油或含脂的溶液中使用玻璃电极,测量之前可用过滤方法除去油或脂。

三、试剂与仪器

1.标准溶液的配制

pH标准缓冲溶液(简称标准溶液)均需用新煮沸并放冷的纯水(不含C02,电导率应小于2Μs/cm,pH值在6.7~7.3之间为宜)配制。配成的溶液应贮存在聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶内。此类溶液可以稳定1~2个月。测量pH时,按水样呈酸性、中性和碱性三种可能,常配制以下三种标准溶液:

(1)pH标准缓冲溶液甲 称取预先在110~130℃干燥2~3h的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)10.12g,溶于水并在容量瓶中稀释至1L。此溶液的pH值在25℃时为4.008。

(2)pH标准缓冲溶液乙 分别称取预先在110~130℃干燥2~3h的磷酸二氢钾(KH2P04)3.388g和磷酸氢二钠(Na2HP04)3.533g,溶于水并在容量瓶中稀释至1L。此溶液的pH值在25℃时为6.865。

(3)pH标准缓冲溶液丙 为了使晶体具有一定的组成,应称取与饱和溴化钠(或氯化钠加蔗糖)溶液(室温)共同放置在干燥器中平衡两昼夜的硼砂(Na2 B4 O7·10H2O)3.80g,溶于水并在容量瓶中稀释至1L。此溶液的pH值在25℃时为9.180。

当被测样品的pH值过高或过低时,应配制与其pH值相近似的标准溶液校正仪器。

2.标准溶液的保存

①配好的标准溶液应在聚乙烯瓶或硬质玻璃瓶中密闭保存。

②标准溶液的pH值随温度变化而稍有差异。在室温条件下,标准溶液一般以保存1~2个月为宜,当发现有浑浊、发霉或沉淀现象时,则不能继续使用。

③标准溶液可在4℃冰箱内存放,且用过的标准溶液不允许再倒回去,这样可延长使用期限。

3.仪器

①酸度计或离子浓度计。常规检验使用的仪器,至少应当到0.1pH单位,pH范围从0~14。如有特殊需要,应使用精度更高的仪器。

②玻璃电极与甘汞电极。

4.样品的保存

现场测定。否则,应在采样后把样品保持在0~40C,并在采样后6h之内进行测定。

四、试验步骤

(1)仪器校准操作程序按仪器使用说明书进行。

(2)样品测定测定样品时,先用蒸馏水认真冲洗电极,再用水样冲洗,然后将电极浸入样品中,小心摇动或进行搅拌使其均匀,静置,待读数稳定时记下pH值。

五、试验报告

试验报告应包括下列内容:取样日期、时间和地点,样品的保存方法,测定样品的日期和时间,测定时样品的温度,测定的结果(pH值应取zui接近于0.1pH单位,如有特殊要求时,可根据需要及仪器的结果的有效数字位数而定),其他需说明的情况。

参考资料:分析化学

 

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