PH計(酸度計)的標準緩沖液的配置和使用
pH計緩沖溶液是一種能使pH值保持穩(wěn)定的溶液,。若向這種溶液中加入少量的酸或堿,,或者在溶液中的化學反應產(chǎn)生少量的酸或堿,,以及將溶液適當稀釋,,這個溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變,,這種能對抗少量酸或堿或稀釋,,而使pH值不易發(fā)生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液,。
pH標準緩沖溶液特點:
標準溶液的pH值是已知的,,并達到規(guī)定的準確度,。標準溶液的pH值有良好的復現(xiàn)性和穩(wěn)定性,具有較大的緩沖容量,,較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù),。溶液的制備方法容易。
1. PH 4.003 25度 鄰苯二甲酸氫鉀 可配制250ML 溶液
2. PH 6.864 25度 混合磷酸鹽 可配制250ML 溶液
3. PH 9.182 25度 硼酸 可配制 250ML 溶液
1)緩沖溶液作用原理和pH值
當往某些溶液中加入一定量的酸和堿時,,有阻礙溶液pH變化的作用,,稱為緩沖作用,這樣的溶液叫做緩沖溶液。弱酸及其鹽的混合溶液(如HAc與NaAc),,弱堿及其鹽的混合溶液(如NH3·H2O與NH4Cl)等都是緩沖溶液,。由弱酸HA及其鹽NaA所組成的緩沖溶液對酸的緩沖作用,是由于溶液中存在足夠量的堿A-的緣故,。當向這種溶液中加入一定量的強酸時,,H 離子基本上被A-離子消耗:所以溶液的pH值幾乎不變;當加入一定量強堿時,,溶液中存在的弱酸HA消耗OH-離子而阻礙pH的變化,。
2)緩沖溶液的緩沖能力
在緩沖溶液中加入少量強酸或強堿,其溶液pH值變化不大,,但若加入酸,,堿的量多時,緩沖溶液就失去了它的緩沖作用,。這說明它的緩沖能力是有一定限度的,。緩沖溶液的緩沖能力與組成緩沖溶液的組分濃度有關。0.1mol·L-1HAc和0.1mol· L-1NaAc組成的緩沖溶液,,比0.01mol·L-1HAc和0.01mol·L-1NaAc的緩沖溶液緩沖能力大,。關于這一點通過計算便可證實。但緩沖溶液組分的濃度不能太大,,否則,,不能忽視離子間的作用。組成緩沖溶液的兩組分的比值不為1∶1時,,緩沖作用減小,,緩沖能力降低,當c(鹽)/c(酸)為1∶1時△pH小,,緩沖能力大,。不論對于酸或堿都有較大的緩沖作用。
緩沖組分的比值離1∶1愈遠,,緩沖能力愈小,,甚至不能起緩沖作用。對于任何緩沖體系,,存在有效緩沖范圍,,這個范圍大致在pKaφ(或pKbφ)兩側各一個pH單位之內(nèi)。弱酸及其鹽(弱酸及其共軛堿)體系pH=pKaφ±1,;弱堿及其鹽(弱堿及其共軛酸)體系pOH=pKbφ±1,;例如HAc的pKaφ為4.76,所以用HAc和NaAc適宜于配制pH為3.76~5.76的緩沖溶液,,在這個范圍內(nèi)有較大的緩沖作用,。配制pH=4.76的緩沖溶液時緩沖能力大,,此時(c(HAc)/c(NaAc)=1。
3)緩沖溶液的配制和應用
為了配制一定pH的緩沖溶液,,首先選定一個弱酸,,它的pKaφ盡可能接近所需配制的緩沖溶液的pH值,然后計算酸與堿的濃度比,,根據(jù)此濃度比便可配制所需緩沖溶液,。
以上主要以弱酸及其鹽組成的緩沖溶液為例說明它的作用原理、pH計算和配制方法,。對于弱堿及其鹽組成的緩沖溶液可采用相同的方法,。
緩沖溶液在物質(zhì)分離和成分分析等方面應用廣泛,,如鑒定Mg2 離子時,,可用下面的反應:
白色磷酸銨鎂沉淀溶于酸,故反應需在堿性溶液中進行,,但堿性太強,,可能生成白色Mg(OH)2沉淀,所以反應的pH值需控制在一定范圍內(nèi),,因此利用NH3·H2O和NH4Cl組成的緩沖溶液,,保持溶液的pH值條件下,進行上述反應,。
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