pH的測定

發布時間:2017-06-19  瀏覽次數:2193

一、pH的定義

溶液的酸堿性可用[H+]或[OH-]來表示，習慣上常用[H+]來表示。因此溶液的酸度就是指溶液中[H+]的大小。對于很稀的溶液，用[H+]來表示溶液的酸堿性往往既有小數又有負指數，使用不方便，因此常用pH值來表示溶液的酸堿性。

pH值是指氫離子濃度的負對數，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值的使用范圍一般在0～14之間。pH值越小，溶液的酸性越強，堿性越弱；pH值越大，溶液的酸性越弱，堿性越強。溶液的酸堿性和pH值之間的關系為：中性溶液，pH=7；酸性溶液，pH＜7；堿性溶液，pH＞7。溶液pH值相差一個單位，[H+]相差10倍。更強的酸性溶液，pH值可以小于0([H+]＞lmol/L)；更強的堿溶液，pH值可以大于14([OH-]＞1mol/L)。這種情況下，通常不再用pH值來表示其酸堿性，而直接用[H+]或[OH]來表示。

溶液pH值的粗略測定，可使用廣泛pH試紙或精密pH試紙來獲得，準確測定溶液的pH值可使用pH計來完成。

二、方法原理

pH值由測量電池的電動勢而得，通常以玻璃電極為指示電極、飽和甘汞電極為參比電極組成電池。在25℃時，溶液中每變化1個pH單位，電位差改變59.16mV，在儀器上直接以pH的讀數表示。

玻璃電極基本上不受顏色、膠體物質、濁度、氧化劑、還原劑以及高含鹽量的影響。但在pH＜1的強酸性溶液中，會有所謂的“酸誤差”，可按酸度測定；在pH＞10的堿溶液中會產生鈉誤差，使讀數偏低，可用“低鈉誤差”電極消除鈉誤差，還可以選用與被測溶液pH值相近似的標準緩沖溶液對儀器進行校正。溫度影響電極的電位和水的電離平衡，儀器上有補償裝置對此加以校正。測定時，應注意調節儀器的補償裝置與溶液的溫度一致，并使被測樣品與校正儀器用的標準緩沖溶液溫度誤差在±1℃以內。不可在含油或含脂的溶液中使用玻璃電極，測量之前可用過濾方法除去油或脂。

三、試劑與儀器

1．標準溶液的配制

pH標準緩沖溶液(簡稱標準溶液)均需用新煮沸并放冷的純水(不含C02，電導率應小于2Μs/cm，pH值在6.7～7.3之間為宜)配制。配成的溶液應貯存在聚乙烯瓶或硬質玻璃瓶內。此類溶液可以穩定1～2個月。測量pH時，按水樣呈酸性、中性和堿性三種可能，常配制以下三種標準溶液：

(1)pH標準緩沖溶液甲 稱取預先在110～130℃干燥2～3h的鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)10.12g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。此溶液的pH值在25℃時為4.008。

(2)pH標準緩沖溶液乙 分別稱取預先在110～130℃干燥2～3h的磷酸二氫鉀(KH2P04)3.388g和磷酸氫二鈉(Na2HP04)3.533g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。此溶液的pH值在25℃時為6.865。

(3)pH標準緩沖溶液丙 為了使晶體具有一定的組成，應稱取與飽和溴化鈉(或氯化鈉加蔗糖)溶液(室溫)共同放置在干燥器中平衡兩晝夜的硼砂(Na2 B4 O7·10H2O)3.80g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。此溶液的pH值在25℃時為9.180。

當被測樣品的pH值過高或過低時，應配制與其pH值相近似的標準溶液校正儀器。

2．標準溶液的保存

①配好的標準溶液應在聚乙烯瓶或硬質玻璃瓶中密閉保存。

②標準溶液的pH值隨溫度變化而稍有差異。在室溫條件下，標準溶液一般以保存1～2個月為宜，當發現有渾濁、發霉或沉淀現象時，則不能繼續使用。

③標準溶液可在4℃冰箱內存放，且用過的標準溶液不允許再倒回去，這樣可延長使用期限。

3．儀器

①酸度計或離子濃度計。常規檢驗使用的儀器，至少應當精確到0.1pH單位，pH范圍從0～14。如有特殊需要，應使用精度更高的儀器。

②玻璃電極與甘汞電極。

4．樣品的保存

最好現場測定。否則，應在采樣后把樣品保持在0~40C，并在采樣后6h之內進行測定。

四、試驗步驟

(1)儀器校準操作程序按儀器使用說明書進行。

(2)樣品測定測定樣品時，先用蒸餾水認真沖洗電極，再用水樣沖洗，然后將電極浸入樣品中，小心搖動或進行攪拌使其均勻，靜置，待讀數穩定時記下pH值。

五、試驗報告

試驗報告應包括下列內容：取樣日期、時間和地點，樣品的保存方法，測定樣品的日期和時間，測定時樣品的溫度，測定的結果(pH值應取最接近于0.1pH單位，如有特殊要求時，可根據需要及儀器的精確結果的有效數字位數而定)，其他需說明的情況。

參考資料：分析化學