1、pH計(jì)的使用及溶液pH值的測(cè)定1.熟悉pH計(jì)構(gòu)造及工作原理。2.掌握pH計(jì)校準(zhǔn)及測(cè)定pH值的方法。.實(shí)驗(yàn)原理1.pH計(jì)：pH計(jì)測(cè)pH值的方法是電位測(cè)定法。把對(duì)pH敏感的玻璃電極和電位穩(wěn)定的參比電極放在同一溶液中組成一個(gè)原電池，該電池的電位是玻璃電極和參比電極電位的代數(shù)和：E電池=E參比+E玻璃如果溫度恒定，這個(gè)電池的電位隨待測(cè)溶液的pH變化而變化。2.pH復(fù)合電極：實(shí)驗(yàn)使用的是把pH玻璃電極和參比電極組合在一起的pH復(fù)合電極，主要由內(nèi)參比電極、內(nèi)參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液和液接 界等部分組成。內(nèi)參比電極：為銀/氯化銀電極，主要作用是引出電極電位，要求其電 位穩(wěn)定，溫度系數(shù)小。內(nèi)參比

2、溶液：零電位為7pH的內(nèi)參比溶液，是中性磷酸鹽和飽和氯化鉀的混合溶液，玻璃電極與參比電極構(gòu)成電池建立零電位的pH值，主要取決于內(nèi)參比溶液的pH值及氯離子濃度。？夕卜參比電極：為銀/氯化銀電極，作用是提供與保持一個(gè)固定的參比電 勢(shì)，要求電位穩(wěn)定，重現(xiàn)性好，溫度系數(shù)小。外參比溶液：氯化鉀溶液或KCl凝膠電解質(zhì)。電流計(jì)：其功能是在電阻極大（1-100M Q）的電路中測(cè)量出微小的電位差（非常小），將其放大通過(guò)電表顯示出來(lái)。為了使用上的需要，將電位差轉(zhuǎn)換為pH讀玻璃電極：其功能是建立一個(gè)對(duì)所測(cè)量溶液的氫離子活度發(fā)生變化作出反應(yīng)的電位差。玻璃膜的組成不同可制成對(duì)不同陽(yáng)離子響應(yīng)的玻璃電極。H+響應(yīng)的玻璃膜電

3、極：敏感膜是在SiO2基質(zhì)中加入Na2。、Li2O和CaO燒結(jié)而成的特殊玻璃膜。水浸泡膜時(shí)，表面的Na+與水中的H+交換，表面形成水合硅膠層。玻璃電極使用前，需要在水溶液中浸泡24小時(shí)。水合凝膠層只有在充分濕潤(rùn)的條件下才能與溶液中的H+離子有良好的響應(yīng)；同時(shí)，玻璃電極經(jīng)過(guò)浸泡，可以使不對(duì)稱(chēng)電勢(shì)/電位大大下降并趨向玻璃電極在水溶液中浸泡后， 形成一個(gè)三層結(jié)構(gòu)， 即中間的干玻璃層和兩邊的水化硅膠HOJod L1KO_LJ_內(nèi)電程玻璃膜示意圖:5內(nèi)(ai、a2：外部試液、電極內(nèi)參比溶液的H+活度；a1、a2：玻璃膜外、內(nèi)水合硅硅膠層表面H+活度；ki、k2：指由玻璃膜外內(nèi)表面性質(zhì)決定的常數(shù)。)3.玻

4、璃電極膜電位的表達(dá)：土 ,一?工口l1_一 一 一一一_ _ 一 一 一由Nernst萬(wàn)程可礙，E外=k2+ 0.059 lg(ai/ai) , E內(nèi)=ki+ 0.059 lg(a2/a2)由于玻璃膜內(nèi)、外表面的性質(zhì)基本相同，則ki=k2,ai=a2E膜=E外-E內(nèi)=0.059 lg(ai/a2)由于內(nèi)參比溶液中的H+活度)是固定的，則：E膜=K + 0.059 lgai=K -0.059 pH試液(K 是由玻璃膜電極本身性質(zhì)決定的常數(shù))若式E膜水+ 0.059 lgai=K - 0.059 pH試液中，ai=a2則：E膜=0 ,但實(shí)際上K乒0,此電 位稱(chēng)為不對(duì)稱(chēng)電位。產(chǎn)生的原因有：玻璃膜內(nèi)、

5、外表面含鈉量、表面張力以及機(jī)械和化學(xué)損傷的細(xì)微差異所引起的。4.pH計(jì)的校準(zhǔn)：若已知待測(cè)溶液為酸性， 則可以選擇酸性和中性標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行校準(zhǔn)；若已知待測(cè)溶液為堿性，則可以選擇堿性和中性標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。若待測(cè)溶液酸堿性未知，則選擇酸性、中性和堿性三種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行校準(zhǔn)。三. 實(shí)驗(yàn)儀器及試劑儀器：pH-3C+酸度計(jì)小燒杯復(fù)合電極磁子磁力棒試劑：未知溶液：未知溶液1,未知溶液2標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：鄰苯二甲酸氫鈉(pH=4.003)混合磷酸鹽(pH=6.864)硼砂(pH=9.182)四. 實(shí)驗(yàn)步驟1.接通電源，打開(kāi)儀器預(yù)熱5min,將測(cè)量溫度設(shè)定為25C。2.按MOOD鍵，將測(cè)量開(kāi)關(guān)選擇為pH”

6、檔位。3.校準(zhǔn)pH計(jì)：依次取足量的3種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液于小燒杯中， 將磁子放入燒杯并調(diào)節(jié)至合適速度對(duì)溶液 進(jìn)行攪拌。將復(fù)合電極用蒸儲(chǔ)水洗滌干凈濾紙擦干后插入溶液中，保證電極前段玻璃球泡與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液均勻接觸。按“CAL”按鈕進(jìn)行校準(zhǔn)，直至示數(shù)穩(wěn)定并與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值相同時(shí)結(jié)束標(biāo)定。若第一次示數(shù)穩(wěn)定后與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH不同，則再按CAL”直至示數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值相同時(shí)結(jié)束標(biāo)定。4.未知溶液pH值的測(cè)定：用同樣方法依次取足量的未知溶液1、2于小燒杯中，將磁子放入燒杯并調(diào)節(jié)至合適速度對(duì)溶液進(jìn)行攪拌。將復(fù)合電極用蒸儲(chǔ)水洗滌干凈濾紙擦干后插入溶液中，保證電極前段玻璃球泡與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液均勻接觸。待pH計(jì)

7、示數(shù)穩(wěn)定后，為未知溶液的pH值；按 確定鍵，對(duì)溶液再次進(jìn)行測(cè)量，共進(jìn)行三次。5.測(cè)量結(jié)束后，將復(fù)合電極用蒸儲(chǔ)水清洗干凈放入保護(hù)液中，關(guān)閉電源。五. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及處理1.標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn):標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液/25 C標(biāo)準(zhǔn)pH實(shí)測(cè)pH鄰苯二甲酸氫鈉4.0034.00混合磷酸鹽6.8646.87硼砂9.1829.192.未知溶液pH值的測(cè)定:123平均值sRSDE 19.449.449.449.4400E 24.584.584.584.5800六. 誤差分析1.復(fù)合電極玻璃泡與溶液未充分均勻混合導(dǎo)致pH值偏高或偏低。2.復(fù)合電極自身存在的誤差。七. 注意事項(xiàng)1.每次測(cè)量結(jié)束都需要將復(fù)合電極及攪拌磁子用蒸儲(chǔ)水清洗干凈并用濾紙擦干。2.測(cè)量時(shí)，使用磁子攪拌、溫度補(bǔ)償探頭進(jìn)行溫度補(bǔ)償。3.選擇與樣品pH值接近的緩沖溶液校準(zhǔn)儀器，待測(cè)定