您好!欢迎来到金册网   登录  免费注册 设为首页 | 加入收藏 | 返回金册网
正在提问 - 技术咨询  更多网友正在问..
查看:3626 | 回复:7

【分享】pH测量基础知识

admin
主题:23  | 等级:
 发表于 2013-3-26 10:17:07 | 查看全部  回复
一、概述 
1
pH定义

pH
是溶液中氢离子活度的负对数。
pH=
lgαH+
式中:αH+H(氢离子)活度
,
      pH
-氢离子活度的负对数。
其中"p"只表明了在离子和变量之间有一种指数相关的数学关系。带一价正电荷的氢离子H+存在于所有含水或酸的液体中。在稀溶液中,氢离子活度近似等于其浓度。按照化学中的质量作用定律,水的电离常数KWαH+?αOH-,t22,KW1014,在中性溶液中,αH+αOH-107mol/L,
酸性:αH+
10-7mol/L
碱性:αOH-
10-7mol/L
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
 pH H+浓度(mol/L) OH-浓度(mol/L) 
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
酸性     0     1                0.00000000000001
         1     0.1              0.0000000000001
         2     0.01             0.000000000001
         3     0.001            0.00000000001
         4     0.0001           0.0000000001
         5     0.00001          0.000000001
         6     0.000001         0.00000001
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
中性     7     0.0000001        0.0000001
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
碱性     8     0.00000001       0.000001
         9     0.000000001      0.00001
        10     0.0000000001     0.0001
        11     0.00000000001    0.001
        12     0.000000000001   0.01
        13     0.0000000000001  0.1
        14     0.00000000000001 1
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
 

2
、各种溶液的pH值:

[attach]8[/attach] 
3
、测量pH的目的1制造具有某种特性的产品2以低成本生产产品3防止损害环境和人类4满足法律法规的要求5科学研究
admin
主题:23  | 等级:
 发表于 2013-3-26 10:17:36 | 只看该作者  回复  1#
二、pH的测量方法 
1
、铂/氢电极:传统方法,测量精确,但操作不便,电极易于被吸附物毒化,仅计量部门使用作为基准方法。
2
、氧化铀电极:已很少用
3
、金属电极(如:锑电极):测量精确性和重现性差,用于有氢氟酸存在时的pH值的测定。
4
pH值通常采用电极电位法测得。测量电极上有特殊的对pH反应灵敏的玻璃触头。当玻璃触头和氢离子H+接触时,就产生电位。电位是通过悬吊在氯化银溶液中的银丝对照参比电极测到的。    
      
电极电位法测量pH是基于两个电极上所发生的电化学反应。用电极电位法测量溶液的pH值可以获得较准确的结果。

[attach]9[/attach] 
      
电极电位法的原理是用两个电极插在被测溶液中(见图2,1为指示电极,其输出电位随被测溶液中的氢离子活度变化而变化。
三、pH 
1
pH计的组成
     pH
计由电子单元和电极(玻璃电极和参比电极或pH复合电极)组成。
2
、电极参数
     
电极斜率:玻璃电极的斜率理论上在25时为59.16mV,,溶液每变化一个pH,玻璃电极就产生59.16mV的电位变化。但实际上,所有玻璃电极都不能100%达到理论值,一般情况下电极斜率为理论值的98.5%(百分比斜率)以上。
     
零电位pH值:零电位pH值是指玻璃电极和参比电极组成的原电池,其电动势为0时的pH值。一般有两种规格:7±0.5pH2±0.5pH
      
注意:对于模拟式pH,不同零电位的pH电极只能应用于具有相应零点的pH计。
3
pH计主要技术指标
      
输入阻抗:玻璃pH电极内阻很高,微小电流流过电极就会引起显著的电压降。因此,pH测量仪器应有足够高的输入阻抗。所谓仪器的输入阻抗是指跨接仪器输入端的等效电阻。为保证测量误差小于千分之一,仪器输入阻抗应大于pH电极内阻的999倍。即,大于1×1012Ω
      
输入电流:仪器的输入电流是由仪器输入端电阻器件的泄漏电流所产生的。输入电流一般随输入端电压变化而变化,由于仪器输入电流会在测量电池等效电阻上产生额外电压,从而造成测量误差。因此,pH测量仪器的输入电流不得大于1×1012安。
四、pH计的使用 
1
、电子单元使用注意事项
(1) 
玻璃电极插座应保持干燥、清洁,严禁接触酸雾、盐雾等有害气体,严禁沾上水溶液,保证仪器的高输入阻抗。
(2) 
不进行测量时,应将输入短路,以免损坏仪器。
2
、电极使用注意事项
(1) 
新电极或久置不用的电极在使用前,必须在蒸馏水中浸泡数小时。使电极不对称电位降低达到稳定,降低电极内阻。
(2) 
测量时,电极球泡应全部浸入被测溶液中。
(3) 
使用时,应使内参比电极浸在内参比溶液中,不要让内参比溶液倒向电极帽一端,使内参比悬空。
(4) 
使用时,应拔去参比电极电解液加液口的橡皮塞,以使参比电解液(盐桥)借重力作用维持一定流速渗透并与被测溶液相通。否则,会造成读数漂移。
admin
主题:23  | 等级:
 发表于 2013-3-26 10:17:55 | 只看该作者  回复  2#
(5) 氯化钾溶液中应该没有气泡,以免使测量回路断开。
(6) 
应该经常添加氯化钾盐桥溶液,保持液面高于银/氯化银丝。五、pH测量注意事项 
1
测量时应按说明书规定的时间周期对仪器进行校准。

2
校准时应注意:
标准缓冲溶液温度尽量与被测溶液温度接近。
定位标准缓冲溶液应尽量接近被测溶液的pH值。或两点标定时,应尽量使被测溶液的pH值在两个标准缓冲溶液的区间内。
校准后,应将浸入标准缓冲溶液的电极用水特别冲洗,因为缓冲溶液的缓冲作用,带入被测溶液后,造成测量误差。
3
记录被测溶液的pH值时应同时记录被测溶液的温度值,因为离开温度值,pH值几乎毫无意义。尽管大多数pH计都具有温度补偿功能,但仅仅是补偿电极的响应而已,也就是说只是半补偿,而没有同时对被测溶液进行温度补偿,,全补偿。六、pH计的维护(一)保养

1 pH玻璃电极的贮存
    
短期:贮存在pH4的缓冲溶液中;
    
长期:贮存在pH7的缓冲溶液中。
2
 pH玻璃电极的清洗
    
玻璃电极球泡受污染可能使电极响应时间加长。可用CCl4或皂液揩去污物,然后浸入蒸馏水一昼夜后继续使用。污染严重时,可用5HF溶液浸1020分钟,立即用水冲洗干净,然后浸入0.1N HCl溶液一昼夜后继续使用。
3
 玻璃电极老化的处理
    
玻璃电极的老化与胶层结构渐进变化有关。旧电极响应迟缓,膜电阻高,斜率低。用氢氟酸浸蚀掉外层胶层,经常能改善电极性能。若能用此法定期清除内外层胶层,则电极的寿命几乎是无限的。
4
 参比电极的贮存
    
-氯化银电极最好的贮存液是饱和氯化钾溶液,高浓度氯化钾溶液可以防止氯化银在液接界处沉淀,并维持液接界处于工作状态。此方法也适用于复合电极的贮存。
5
 参比电极的再生
    
参比电极发生的问题绝大多数是由液接界堵塞引起的,可用下列方法解决:
1 浸泡液接界:用10%饱和氯化钾溶液和90%蒸馏水的混合液,加热至6070,将电极浸入约5cm,浸泡20分钟至1小时。此法可溶去电极端部的结晶。
2 氨浸泡:当液接界被氯化银堵塞时可用浓氨水浸除。具体方法是将电极内充洗净,液放空后浸入氨水中1020分钟,但不要让氨水进入电极内部。取出电极用蒸馏水洗净,重新加入内充液后继续使用。
3 真空方法:将软管套住参比电极液接界,使用水流吸气泵,抽吸部分内充液穿过液接界,除去机械堵塞物。
4 煮沸液接界:银-氯化银参比电极的液接界浸入沸水中1020秒。注意,下一次煮沸前,应将电极冷却到室温。
5 当以上方法均无效时,可采用砂纸研磨的机械方法去除堵塞。此法可能会使研磨下的砂粒塞入液接界。造成永久性堵塞。
(二) 检查
1
 玻璃电极的一般检查方法
admin
主题:23  | 等级:
 发表于 2013-3-26 10:18:10 | 只看该作者  回复  3#
1)检查零电位设置pH计在"mV"测量档,将玻璃电极和参比电极一起插入pH6.86的缓冲溶液中,仪器的读数应大约为-5050mV2)检查斜率接(1,再测pH=4.00pH=9.18的缓冲溶液的mV,计算电极的斜率,电极的相对斜率一般应复合技术指标。注意:
1) 
电极零电位值检查方法仅对等电位点为7的玻璃电极而言。若玻璃电极的等电位点不为7,则有所不同。
2) 
对于有的pH,标定调节能够达到要求时,上述检查结果超出范围不大时,电极任可使用。
3)
对于有的智能pH,可以直接查阅仪器标定结果得到的零电位和斜率值。
2
参比电极的检查方法1内阻检查方法采用实验室电导率仪,电导率仪电极插座一端接参比电极,另一端接一根金属丝,将参比电极和金属丝同时浸入溶液中,测得的内阻应小于10kΩ。如内阻过大,说明液接界有堵塞,应进行处理。2电极电位检查取型号相同的一支好的参比电极和被测参比电极接入pH计的输入两端,然后同时插入KCl溶液(或pH=4.00的缓冲溶液),测得的电位差应为-33mV,且电位变化应小于±1mV。否则,应该更换或再生参比电极。3外观检查银-氯化银丝应该呈暗棕色,若呈灰白色则说明氯化银已部分溶解。
王珂
主题:2  | 等级:
 发表于 2013-10-12 10:20:13 | 只看该作者  回复  4#
我觉得人民群众用pH试纸就行了
游客
[46.161.41.199]
 发表于 2015-1-26 3:39:35 | 只看该作者  回复  5#
正在审核中...
游客
[123.180.229.156]
 发表于 2015-6-7 17:26:54 | 只看该作者  回复  6#
正在审核中...
游客
[123.180.229.156]
 发表于 2015-6-8 1:21:47 | 只看该作者  回复  7#
正在审核中...

11/1页 | 共7条记录

游客
[54.196.182.102]

关闭