PH值的定義:
PH是拉丁文“Pondus hydrogenii"一詞的縮寫(Pondus=壓強,、壓力hydrogenium=氫),,用來量度物質(zhì)中氫離子的活性。這一活性直接關(guān)系到酸性,、中性和堿性特性,。水在化學上是中性的,但它不是沒有離子,。某些水分子自發(fā)地按照下式分解:
H2O=H++OH-
通過質(zhì)量作用定律應(yīng)用于水分子分解的平衡,,可以獲得水的電離常數(shù)。KW=CH=10-7式中,,當T=22℃時,,KW=10-14,在中性溶液中,,氫離子H+和氫氧根離子OH-的濃度都是10-7mol/l,。如CH+=COH-=10-7,,假如有過量的氫量子H+,則溶液呈酸性,。酸是能使水溶液中的氫離子H+游離的物質(zhì),。同樣,如果氫離子H+并使OH-離子游離,,那末溶液的特性,,呈酸性或堿性。為了簡化起見,,只要給出氫離子值的負指數(shù)就行,,即濃度為10-7mol/l氫離子,其負指數(shù)的值是7,,用對數(shù)表示:-log10-7=7,,因此,pH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負數(shù):pH=-logCh+,。
改變50M3的水的pH值,,從pH2到pH3需要500l漂白劑。然而,,從pH6到pH7只需要50l的漂白劑,。
應(yīng)用范圍:養(yǎng)殖、環(huán)保,、化工,、實驗室等工礦企事業(yè)單位
pH值測定法 電化學分析技術(shù) 利用物質(zhì)的電化學性質(zhì),測定化學電池的電位,、電流或電量的變化進行分析的方法稱為電化學分析法,。
電化學分析法有多種,如測定原電池電動勢以求物質(zhì)含量的分析方法稱為電位法(potential method)或電位分析法,;通過對電阻的測定以求物質(zhì)含量的分析法稱為電導法;而借助某些物理量的突變作為滴定分析終點的指示,,則稱為電容量分析法等,。
電位分析法是利用電極電位和濃度之間的關(guān)系來確定物質(zhì)含量的分析方法,表示電極電位的基本公式是能斯特方程式,。由于單個電極電位的值無法測量,,在大多數(shù)情況下,電位法是基于測量原電池的電動勢,,構(gòu)成電池的兩個電極,,一個電極的電位隨待測離子濃度而變化,能指示待測離子濃度,,稱為指示電極,;另一個電極的電位則不受試液組成變化的影響,,具有較恒定的數(shù)值,稱為參比電極,。指示電極和參化電極共同浸入試液中,,構(gòu)成一個原電池,通過測定原電池的電動勢,,便可求得待測離子的濃度,,這一方法亦稱為直接電位法。
離子選擇電極分析法是電位分析法中發(fā)展為迅速,、活躍的分支,。對某些離子測定的靈敏度可達10-6數(shù)量級。在許多情況下不破壞試液或不用進行復雜的預處理,,對有色,、渾濁溶液都可進行分析。
離子選擇性電極分類 基于離子選擇電極絕大多數(shù)都是膜電極這一事實,,依據(jù)膜電位響應(yīng)機制,、膜的組成和結(jié)構(gòu),其分類如下:玻璃膜電極
玻璃膜電極屬于剛性基質(zhì)電極,。敏感膜由玻璃材料制成,。由于玻璃的組成不同,可制成H+,、Na+,、K+、Li+和Ag+等離子選擇性電極
除另有規(guī)定外,,水溶液的pH值應(yīng)以玻璃電極為指示電極,,用酸度計(KL-016)進行測定。酸度計應(yīng)定期檢定,,使精密度和準確度符合要求,。一、儀器校準(定位)用的標準緩沖液 應(yīng)使用標準緩沖物質(zhì)配制,,配制方法如下,。 (1)草酸三氫鉀標準緩沖液 精密稱取在54±3℃干燥4~5小時的草酸三氫鉀[KH3(C2O4)2·2H2O]12.61g,加水使溶解并稀釋至1000ml,。 (2)鄰苯二甲酸氫鉀標準緩沖液 精密稱取在115±5℃干燥2~3小時的鄰苯二甲酸氫鉀[KHC8H4O4]10.12g,,加水使溶解并稀釋至1000ml。 (3)磷酸鹽標準緩沖液(pH6.8) 精密稱取在115±5℃干燥2~3小時的無水磷酸氫二鈉3.533g與磷酸二氫鉀3.387g,,加水使溶解并稀釋至1000ml,。 (4)磷酸鹽標準緩沖液(pH7.4) 精密稱取在115±5℃干燥2~3小時的無水磷酸氫二鈉4.303g與磷酸二氫鉀1.179g,加水使溶解并稀釋至1000ml。 (5)硼砂標準緩沖液 精密稱取硼砂[Na2B4O7·10H2O]3.80g(注意:避免風化),,加水使溶解并稀釋至1000ml,,置聚乙烯塑料瓶中,密塞,,避免與空氣中二氧化碳接觸,。 標準緩沖液的pH值如下表。二,、注意事項 (1)測定前校準儀器時,,應(yīng)選擇與供試液pH值接近的標準緩沖液。 (2)在測定時用標準緩沖液校正儀器后,,應(yīng)再用另一種pH值相差約3的標準緩沖液核對一次,,誤差不應(yīng)超過±0.1。 (3)每次更換標準緩沖液或供試液前,,應(yīng)用水充分洗滌電極,然后將水吸盡,,也可用所換的標準緩沖液或供試液洗滌。 (4)在測定高pH值的供試品時,,應(yīng)注意堿誤差的問題,必要時選用適用的玻璃電極測定,。 (5)對弱緩沖液(如水)的pH值測定,先用鄰苯二甲酸氫鉀標準緩沖液校正儀器后測定供試液,并重取供試液再測,直至pH值的讀數(shù)在1分鐘內(nèi)改變不超過±0.05為止,;然后再用硼砂標準緩沖液校正儀器,,再如上法測定;二次pH值的讀數(shù)相差應(yīng)不超過0.1,取二次讀數(shù)的平均值為其pH值,。 (6)配制標準緩沖液與溶解供試品的水,,應(yīng)是新沸過的冷蒸餾水,其pH值應(yīng)為5.5~7.0,。 (7)標準緩沖液一般可保存2~3個月,,但發(fā)現(xiàn)有渾濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時,不能繼續(xù)使用,。
PH計正確使用與維護 酸度計簡稱pH計,,由電極和電計兩部分組成。使用中若能夠合理維護電極,、按要求配制標準緩沖液和正確操作電計,可大大減小pH示值誤差,,從而提高化學實驗、醫(yī)學檢驗數(shù)據(jù)的可靠性,。
一,、正確使用與保養(yǎng)電極
目前實驗室使用的電極都是復合電極,,其優(yōu)點是使用方便,,不受氧化性或還原性物質(zhì)的影響,且平衡速度較快。使用時,,將電極加液口上所套的橡膠套和下端的橡皮套全取下,,以保持電極內(nèi)***溶液的液壓差。下面就把電極的使用與維護簡單作一介紹:
⒈復合電極不用時,,可充分浸泡3M***溶液中,。切忌用洗滌液或其他吸水性試劑浸洗。
⒉使用前,,檢查玻璃電極前端的球泡,。正常情況下,電極應(yīng)該透明而無裂紋,;球泡內(nèi)要充滿溶液,,不能有氣泡存在。
⒊測量濃度較大的溶液時,,盡量縮短測量時間,,用后仔細清洗,防止被測液粘附在電極上而污染電極,。
⒋清洗電極后,,不要用濾紙擦拭玻璃膜,而應(yīng)用濾紙吸干, 避免損壞玻璃薄膜,、防止交叉污染,,影響測量精度。
⒌測量中注意電極的銀—氯化銀內(nèi)參比電極應(yīng)浸入到球泡內(nèi)氯化物緩沖溶液中,,避免電計顯示部分出現(xiàn)數(shù)字亂跳現(xiàn)象,。使用時,注意將電極輕輕甩幾下,。
⒍電極不能用于強酸,、強堿或其他腐蝕性溶液。
⒎嚴禁在脫水性介質(zhì)如無水乙醇,、重鉻酸鉀等中使用,。
二、標準緩沖液的配制及其保存⒈pH標準物質(zhì)應(yīng)保存在干燥的地方,,如混合磷酸鹽pH標準物質(zhì)在空氣濕度較大時就會發(fā)生潮解,一旦出現(xiàn)潮解,pH標準物質(zhì)即不可使用,。
⒉配制pH標準溶液應(yīng)使用二次蒸餾水或者是去離子水。如果是用于0.1級pH計測量,,則可以用普通蒸餾水,。
⒊配制pH標準溶液應(yīng)使用較小的燒杯來稀釋,以減少沾在燒杯壁上的pH標準液,。存放pH標準物質(zhì)的塑料袋或其它容器,,除了應(yīng)倒干凈以外,,還應(yīng)用蒸餾水多次沖洗,然后將其倒入配制的pH標準溶液中,,以保證配制的pH標準溶液準確無誤,。
⒋配制好的標準緩沖溶液一般可保存2—3個月,如發(fā)現(xiàn)有渾濁,、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時,,不能繼續(xù)使用。
⒌堿性標準溶液應(yīng)裝在聚乙烯瓶中密閉保存,。防止二氧化碳進入標準溶液后形成碳酸,,降低其pH值。
氧化反應(yīng)電位(又稱ORP)的定義氧化反應(yīng)電位(又稱ORP)是物質(zhì)氧化或還原性質(zhì)的一種表示,。標準狀態(tài)下,,用可接受或釋放電子的金屬電極,即可測定該值,。金屬電極可以使用鉑或金(Pt或Au),。電極材料必須是不與待測物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的惰性金屬。如果水溶液中含有氧化劑或還原劑,,那末電子就進行交換,。 在酸/堿反應(yīng)中是氫離子H+的交換,而在其它化學反應(yīng)中是電子的交換,。
上述過程簡稱還原和氧化,,即氧化和還原反應(yīng),氧化還原對于凈化時去除***,,鉻酸鹽,,亞硝酸鹽非常重要。凡是能釋放一個或多個電子的物質(zhì)稱之為還原劑,,獲得電子的是氧化劑,。因此,在還原反應(yīng)中電子數(shù)目增加,,在氧化反應(yīng)中電子數(shù)目減少,。電導率是物質(zhì)傳送電流的能力,是電阻率的倒數(shù),。在液體中常以電阻的倒數(shù)——電導來衡量其導電能力的大小,。水的電導是衡量水質(zhì)的一個很重要的指標。它能反映出水中存在的電解質(zhì)的程度,。根據(jù)水溶液中電解質(zhì)的濃度不同,,則溶液導電的程度也不同。通過測定溶液的導電度來分析電解質(zhì)在溶解中的溶解度,。這就是電導儀的基本分析方法,。 溶液的電導率與離子的種類有關(guān),。同樣濃度電解質(zhì),它們的電導率也不一樣,。通常是強酸的電導率大,強堿和它與強酸生成的鹽類次之,,而弱酸和弱堿的電導率小,。因此,通過對水的電導的測定,,對水質(zhì)的概況就有了初步的了解,。
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