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酸度计2.1电位分析法原理2.2电极及工作电池2.3酸度计2.4电位滴定法2.1电位分析法原理原电池电极电位(1)电极电位产生的机理(2)能斯特电极电位方程式(3)标准电极电位电位法测溶液pH值原电池:是由两根电极插入电解质溶液中组成,是把化学能转变成电能的装置铜锌原电池:ZnZn2++2e负极:CuCu2++2e正极:Zn|ZnSO4(1mol/L)||CuSO4(1mol/L)|Cu电池符号:两相界面盐桥其它电极气体电极:Pt,H2(101325Pa)|H+(0.1mol/L)离子间氧化还原反应电极:Pt,|Fe2+(C1),Fe3+(C1)原电池的要求:氧化还原反应要在两个电极上进行。电极电位和电动势电极电位:通过原电池相界面产生的电位差电动势:原电池两电极间的最大电位差电极电位产生的机理金属与溶液间电位差的大小和正负极性主要取决于金属的种类和溶液中该金属离子的浓度双电层双电层理论:极性强大的水分子和组成金属晶格中的金属离子相互吸引发生水化作用,表面金属离子与内部结合结合减弱,进入水中形成双电层。能斯特电极电位方程式电极反应:cC+dD+…aA+bB+…+ne能斯特方程式:E=E+dDcCbBaAaaaalgnF2.303RT若温度为25℃E=E+若作用物为固体或纯物质,其浓度为1dDcCbBaAaaaalgn0.059摩尔气体常数=8.3144J.(mol.K)-1热力学温度=273.15+t法拉第常数96487C.mol-1标准电极电位标准氢电极:指101325Pa的氢与H+的活度为1的酸性溶液所构成的电极体系电极反应:标准电极电位:(E),有正负之分当待测电极氧化态的活度和还原态的活度均为1时,以标准氢电极作参比,测得的电动势就是这支待测电极的标准电极电位H22H++2e电极电位的正负国际上规定电子从外电路由标准氢电极流向待测电极的,待测电极的电极电位定为正号,表示待测电极能自发进行还原反应。电子从外电路由待测电极流向标准氢电极的,待测电极的电极电位定为负号,表示待测电极的还原反应不能自发进行由这种规定测得的电极电位称为还原电极电位,其半反应写成还原方式:2Zn2eZnE0.763(V)AgeAgE0.799(V)电位法测定pH值HalgHlgpH利用酸度计(又称pH计)测定溶液pH的方法是一种电位测定法甘汞电极:电位已知且保持不变玻璃电极:只与溶液中氢离子浓度即pH有关酸度计:精密电位计,用它测量原电池的电动势并直接用pH刻度值表示出来2.2电极及工作电池电极作用:通过两个电极使溶液中的pH值转换成电动势(1)参比电极(甘汞电极和Ag-AgCl电极)(2)指示电极(玻璃电极)工作电池甘汞电极电极电位构造使用注意事项特点:电位稳定,即使是在测量过程中有电流通过,电位也几乎无变化,所以它在许多场合包括在某些电极的内部,作为比较的标准0.1mol/L甘汞电极(KCl浓度为0.1mol/L)1mol/L甘汞电极(KCl浓度为1mol/L)饱和甘汞电极(KCl浓度为4.2mol/L):最广泛甘汞电极的电位组成:汞、氯化亚汞和饱和氯化钾溶液电极符号:Hg|Hg2Cl2(固),KCl(溶液)电极反应:Hg2CL2(固)+2e=2Hg+2Cl-电极电位:E甘汞=E2Cl2Hg2Cl2Hgaaalg2F2.303RTE甘汞=0.2676-0.05915lgaCl_E=0.2676伏E甘汞=ECllgaF2.303RT甘汞电极构造18750或20杜美丝脱脂棉汞甘汞糊滤纸板甘汞电极结构1—导线;2—绝缘体;3—内部电极;4—橡皮帽;5—多孔物质;6—KCl溶液甘汞芯子电极玻壳盐桥溶液液络部电极导线实验室常用甘汞电极φ10mmφ9mm140mm140mm217型212型140mmφ9mm85mmφ9mmφ9mm133mm222型232型6802型饱和甘汞电极使用注意事项使用前将套塞拿掉KCl溶液要保持足够的高度和浓度溶液内不能有气泡内参比溶液液面应高出待测液2cm左右外表面不能附着KCl晶体使用环境变化要小,有害溶液要加盐桥银-氯化银电极AgCl+eAg+Cl-EAg/AgCl=EAg/AgCl-0.0591gaCl-由银丝镀上一层氯化银,浸于一定浓度的氯化钾溶液中,即构成银-氯化银电极电极反应:玻璃电极电极构造电极电位主要技术指标使用注意事项特点:高阻抗膜电极,内阻在几十至几百兆欧之间具有氢功能准确性和稳定性好,响应快测定范围宽玻璃电极构造玻璃电极1—绝缘套;2—Ag-AgCl电极;3—玻璃膜;4—内部缓冲液电极球泡电极支持管内参比电极内部溶液电极导线玻璃电极电位E1E2△EM内试HH12MaalgFRT303.2EEE试试HMpHF2.303RTKlgaF2.303RTKΔE膜电位示意图内参比电位是恒定的,其pH与玻璃膜两边电位差有关Ag|AgCl,HCl(0.1mol/L)|玻璃膜|试液试Ag/AgClMAg/AgCl玻pHF2.303RTKEΔEEESiO-M+SiO-H++H+=====+M+pH玻璃电极的主要技术指标线性范围:与电极玻璃膜组成及温度有关内阻:随使用时间增长而增大,老化不对称电位:当玻璃电极的内外参比电极相同,内外参比溶液也相同时,其电动势应为0,但实际上都有一定电位差,这就是电极的不对称电位消除影响:1、使用前浸泡,使电位稳定2、在同样条件下用pH标准缓冲溶液校准玻璃电极使用注意事项使用前要浸泡至少24小时轻拿轻放,注意别碰破球袍不用时可浸泡在蒸馏水或0.1mol/L盐酸溶液中应存放干燥处,保持电极插头绝缘部分清洁干燥。玻璃电极插头的清洗沾污物清洗方法沾污物清洗方法油污无机盐类用5~10%NH3•H2O溶液或丙酮清洗用0.1mol/LHCl溶液清洗Ca、Mg积垢胶质或蛋白质用EDTA溶液清洗用1mol/LHCl溶液清洗实验室用pH玻璃电极142mmф12mm65-1A型251型ф9mm142mmф8mmф9mm85mm126mm211型221型231型测定pH的工作电池Ag|AgCl,HCl(0.1mol/L)|玻璃膜|试液||KCl(饱和),Hg2Cl2|Hg←玻璃电极→←甘汞电极→ΔEMΔEL液体接界电位两电极间的电位差E=E甘汞-E玻璃+ΔE不对称+ΔELLMAg/AgClHg/ClHgEE)EE(E22不对称LAg/AgClHg/ClHgEEpHFRT303.2KEE22不对称E=K´+E=K´+0.059pH试(25℃)试pHFRT303.2pH测定:两次测量法)℃(25pH0.059EEpHpH2.303RT/FEEpH2.303RT/FEEpHpHpHF2.303RTKEpHF2.303RTK'Essxxssxxsxsxxxss'2.3酸度计pH—25型酸度计pHs—2型酸度计pHs—3c型酸度计标准缓冲溶液的配制又称pH计,是专为测量溶液的pH值而设计的,也可以用于测量电极电位。精密酸度计还可用于测量溶液的pX值pH-25型酸度计工作原理主要技术指标结构及各部件作用使用方法仪器的维护及注意事项常见故障及排除方法pH-25型酸度计是一种普及型酸度计,精度较低,但结构简单,性能稳定,能满足一般分析工作的需要pH-25酸度计工作原理主要技术指标测量范围:pH值0~10;mV值0~±1400。最小分度:pH值为0.1pH单位;mV值为10。工作温度:5~40℃电源电压:220V(―15%)~220V(+5%)。配备电极:221型玻璃电极222型甘汞电极11—指示电表;2—零点调节器;3—定位调节器;4—读数开关;5—pH-mV开关;6—量程选择开关;7—温度补偿器;8—玻璃电极插孔;9—参比电极接线柱;10—大电极夹;11—小电极夹;12—螺丝(紧固电极夹)13—螺丝(紧固电极梗)25型酸度计结构及各部件作用测量溶液pH值的操作步骤准备工作机械调零接通电源并接地准备好的玻璃电极和甘汞电极打开电源开关预热,将量程旋钮调制所需档校正将标准缓冲溶液倒入杯中,电极插入选择pH档和量程测量溶液温度,并用补偿旋钮调至溶液温度调零(pH为7处)按下读数开关,调节定位旋钮之溶液所在pH处测定洗涤电极,洗干后插入待测溶液测溶液温度,并用补偿旋钮调至溶液温度按下读数开关,读出pH值测量电极电位(±mV)①接好输入接线②调节调零螺丝使指针指在pH为7处。③接好电源,打开电源开关预热30分钟以上④将选择开关拨至mV位置,将量程选择开关拨至要求位置⑤调节零点调节旋钮,使指针指在“0”mV处⑥按下读数开关,读出电动势mV值,计算电极电位仪器的维护及注意事项①酸度计应放置在清洁、干燥的室内,严防灰尘及腐蚀性气体侵入。②玻璃电极插口必须保持清洁,不用时要将接续器插入,以防灰尘及湿汽侵入。③读数完毕后,应立即放开读数开关10。④在使用过程中,切不可用力拨动旋钮或猛按开关,以免损坏零件。⑤若指针超出刻度范围,表示量程选择开关的位置不当,应更换量程重新测量。⑥若测得待测溶液的pH值与标准缓冲溶液的pH值相差太大,则应另选pH值与待测溶液接近的标准缓冲溶液重新校正仪器,重新测量。⑦测量工作完毕后,应依次将量程开关拨至“0”位置,关上电源开关1,取下并清洗电极,盖好仪器。⑧此种仪器散热不好,若一次使用需较长时间,中途应关闭电源休息一段时间后继续使用,以保证仪器正常工作。常见故障及排除方法常见故障可能原因排除方法指示灯不亮指示灯损坏指示灯连接线已断灯泡与灯座接触不良更换指示灯重焊连接线将灯头与灯座清洗干净并拧紧电表指灯不动,始终停在pH为7处电表已损坏放大器元件损坏变压器元件损坏修理或更换电表检查、测试并更换损坏元件修理或更换变压器调零电时指针不停地抖动稳压管损坏变压器严重漏电接地不良更换稳压管修理变压器重新接地定位时定位调节器不起作用定位调节器损坏输出电路开路玻璃电极破裂更换定位调节器检查线路,接通电路更换玻璃电极测量时指针抖动参比电极接触不良有磁场干扰接地不良更换参比电极排除干扰因素重新接地测量时指针无指示玻璃电极球泡破裂或失效更换玻璃电极pHs—2型酸度计主要性能指标仪器结构及各部件作用使用方法仪器的维护及注意事项常见故障及排除方法主要性能指标测量范围:pH值为0~14,分7档,每档2pH;mV值为0~±1400,分7档,每档200mV。最小分度:pH值为0.02;mV值为2。被测液温度:0~60℃.环境条件:环境温度为0~40℃;湿度≤85%;电源电压为220V±10%,频率为50~60Hz。配备电极:231型玻璃电极,232型甘汞电极。结构及各部件作用图2—15pHs-2型酸度计的面板结构1—指示灯;2—读数电表;3—甘汞电极接线柱;4—玻璃电极插孔;5—电极夹紧固螺钉;6—玻璃电极夹;7—甘汞电极夹;8—量程选择及校正开关;9—校正旋钮;10—定位旋钮;11—读数开关;12—零点调节旋钮;13—-mV按键;14—+mV按键;15—pH按键;16—电源开关按键;17—温度计补偿旋钮;18—电表调零螺丝测pH的操作机械调零插上电源插头,接好地线准备并安装玻璃电极和甘汞电极接通电源,预热30分钟以上将电极浸入盛标准缓冲溶液的烧杯中测量溶液温度,将温度补偿旋钮旋至溶液的温度值将量程选择及校正开关拨至“6”位置,调节调零旋钮至pH=1将量程选择及校正开关拨至“校正”位置调节校正旋钮至pH=2重复操作调节调零和校正旋钮至pH分别为1和2将量程选择及校正开关拨至待测标液pH档位按下读数开关,调节校正旋钮至标液pH洗涤电极吸干,插入待测液,按下读数开关读出pH值切断电源,取下电极并清洗、存放好。拔出电源插头,盖好仪器测量mV值①按仪器标志的极性接好待测电池。②按下mV按键,调节零点③校正,调满度④
本文标题:酸度计1
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