PH的测定(PH电极法)

PH的测定（PH电极法）1概要当氢离子选择性电极-PH电极与甘汞参比电极同时浸入水溶液后，即组成测量电池。其中PH电极的电位随溶液中氢离子的活度而变化。用一台高输入阻抗的毫伏计测量，即可获得同水溶液中氢离子活度相对应的电极电位，以PH值表示。即PH=-lgaH+PH电极的电位与被测溶液中氢离子活度的关系符合能斯特公式，即RTE=E0+2.3026————lgaH+nF式中E——PH电极所产生的电位，VE0——当氢离子活度为1时，PH电极所产生的电位，VR——气体常数；F——法拉第常数T——绝对温度，Kn——参加反应的得失电子数；a——水溶液中氢离子的活度，mol/l根据上式可得（在20℃时）：a1H+0.058lg————=ΔEaH+0.058（PH-PH1）=ΔEΔEPH=PH1+————0.058式中a1H+——定位溶液的氢离子浓度，mol/l；aH+——被测溶液的氢离子浓度，mol/l。因此，在20℃时，每当ΔPH=1时，测量电池的电位变化为58mV2仪器2.1实验室用PH计，附电极支架以及测试用烧杯。1.2PH电极、饱和或3M氯化钾甘汞电极。3试剂3.1PH=4.00标准缓冲溶液：准确称取预先在115±5℃干燥过的优级纯邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）10.21g（0.05M），溶解于少量除盐水中，并稀释至1l。3.2PH=6.86标准缓冲溶液（中性磷酸盐标准缓冲溶液）；准确称取经115±5℃干燥过的优级纯磷酸二氢钾（KH2PO4）3.390（0.025M）以及优级纯无水磷酸氢二钠（Na2HPO4）3.55g（0.025M），溶于少量除盐水中，并稀释至1l。3.3PH=9.20标准缓冲溶液：准确称取优级纯硼砂（Na2B4O7•10H2O）3.81g（0.01M），溶于少量除盐水中，并稀释至1l。此溶液贮存时，应用充填有烧碱石棉的二氧化碳吸收管以防止二氧化碳的影响。以上标准缓冲溶液在不同的温度下，其PH值的变化列在表5-1-1中。4测定方法4.1仪器校正仪器开启半小时后，按仪器说明书的规定，进行调零，温度补偿以及满刻度校正等手续。1.2PH定位：定位用的标准缓冲溶液应选用一种其PH值与被测溶液相近的。在定位前，先用蒸馏水冲洗电极及测试烧杯2次以上，然后用干净滤纸将电极底部残留的水滴轻轻吸干。将定位溶液倒入测试烧杯内，浸入电极，调整仪器的零点、温度补偿及满刻度校正。最后根据所用定位缓冲液的PH值将PH计定位。重复1—2次，直至误差在允许范围内。定位溶液可保留下次再用。但如有污染或使用数次后，应当更换新鲜缓冲溶液（硼砂缓冲溶液，很容易吸收二氧化碳，不提倡反复使用）。1.3复定位：复定位就是将上述定位后的PH计对另一PH值的标准缓冲溶液进行测定（如定位时用PH为4.00的标准缓冲溶液，则复定位时可用PH为6.86的标准缓冲溶液）。如所测结果与复定位缓冲溶液的PH值相差±0.05PH（PHS-2或PHS-3型仪表）以内时，即可认为仪器和电极均属正常，可以进行PH测定。复定位溶液的处理，应按定位溶液的规定进行。1.4水样的测定：将复定位后的电极和测试烧杯，反复用蒸馏水冲洗2次以上，再用被测水样冲洗2次以上。然后将电极浸入被测溶液，即可读取仪表指示的PH值。测定完毕后，应将电极用蒸馏水反复冲洗干净，最后将PH电极浸泡在蒸馏水中待用【注释】1.新电极或长时间干燥保存的电极在使用前，应将电极在蒸馏水中浸泡过夜，，使其不对称电位趋于稳定。如有急用，则可将上述电极浸泡在0.1M盐酸中至少然后用蒸馏水反复冲洗干净后才能使用。2.对污染的电极，可用蘸有四氯化碳或乙醚的棉花轻轻擦净电极的头部。如发现敏感泡外壁有微锈，可将电极浸泡在5—10%的盐酸中，待锈消除后再用，但绝不可浸泡在浓酸中，以防敏感薄膜严重脱水而报废。3.为了减少测定误差，定位用PH标准缓冲液的PH值，应与被测水样的相接近。当水样PH值小于7.0时，应使用邻苯二甲酸氢钾溶液定位，以磷酸盐或硼砂缓冲液复定位；如水样PH值大于7.0时，则应用硼砂缓冲液定位，以邻苯二甲酸氢钾或磷酸盐缓冲液进行复定位。4.进行PH测定时，还必须考虑到玻璃电极的“钠差”问题，即被测水样中钠离子的浓度对氢离子测定的干扰。特别是对PH》10.5的高PH测定，必须选用优质的高碱PH电极，以减少“钠差”的影响。5.根据不同的测量要求，可选用不同精度的仪器。例如PH-29A型PH计，其测量精度为0.1PH；而PHS-2和PHS-3型PH计，其测量精度为0.02PH。6.测量电导率小于1.0μS/cm的纯水的PH值，由于其阻抗过高，采用通常方法会产生一定误差。为了减少高阻抗的影响，可采取如下措施：a）加快甘汞电极氯化钾的扩散速度，可在氯化钾添加口处，加接高位氯化钾溶液。b）在水样中加1—2粒基准氯化钾或氯化钠的晶体，溶解混匀，使水样阻抗降低后，再按通常方法快速测定。c）为了防止空气中二氧化碳或其他杂质的影响，在条件许可下，采用连续流动测定，如使用工业PH表。7.温度对PH值测定的准确性影响较大对于PH大于8.3的水样，在相同的酚酞碱度下，出现实测PH值随水温升高而直线下降的现象。其原因是由于温度变化，引起了众多影响PH值的因素改变，仪器上的温度补偿仅能消除一个因素的影响。为了消除温度影响，水样可采取水浴升温或降温的措施，使PH的测定在25℃时进行。当采用记录温度并进行温度校正的方式测定碱性水的PH值时，那么实测酚酞碱度计算出的PH值与温度校正后的PH值，两者相差小于±0.1PH，测定的PH值才符合要求。1.用玻璃电极与甘汞电极组成的测量电池测定PH时，若每次定位时都产生较大偏差，有可能是甘汞电极液络部氯化钾扩散量过小引起的。这可用如下方法检查：取200ml蒸馏水注入250ml烧杯中，加15ml0.03M硝酸银溶液，混匀后将甘汞电极液络都浸入至溶液高度的1/2处，若即显出氯化银带状物，说明甘汞电极液络都扩散较快，反之，说明扩散较慢，应进行处理。