水的PH.doc

1、什么是水的PH值？它有什么意义？2、什么是pH标度？3、pH测量一定要标定校准吗？4、什么是pH标准缓冲溶液？它有哪些特点？5、如何配制pH缓冲溶液？6、如何正确保存和使用pH缓冲溶液7、pH缓冲溶液有何用途？8、什么是pH指示电极？9、什么是参比电极？10、什么是pH复合电极？11、pH电极为何要浸泡？如何正确浸泡pH复合电极？12、如何正确使用pH复合电极？13、pH电极如何清洗？14、pH电极寿命有多长？15、什么是pH计的一点校准？16、什么是pH计的二点校准？17、温度对pH测量精度有多大的影响？18、如何判断你的pH计是否正确？（一）保养1、 pH玻璃电极的贮存2、 pH玻璃电极的清洗3、 玻璃电极老化的处理4、 参比电极的贮存5、 参比电极的再生（二） 检查1、 玻璃电极的一般检查方法（1）检查零电位（2）检查斜率2、 参比电极的检查方法（1） 内阻检查方法（2） 电极电位检查（3） 外观检查1、什么是水的PH值？它有什么意义？PH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象，化学变化以及生产过程都与pH值有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值，表示为：pH=-lg aH+pH值有时也称氢离子指数，由于氢离子活度的数值往往很小，在应用上很不方便，所以就用pH值这一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指标。而且，氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小，这样应用起来就十分方便，并由此得到：(1)中性水溶液，pH=-1g aH+=-1g 10-7=7(2)酸性水溶液，pH7，pH值越大，表示碱性越强。2、什么是pH标度？ pH测量是一种相对测量，它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的pH差别，实际测量时，需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此，为了达到量值的一致，必须建立pH标度。pH表度范围定为014pH，pH标度的量值由基准缓冲溶液的pHs值确定。因此，pH标度的含义可表达为：根据pH定义，在014pH范围内选择若干个pH缓冲溶液作为pH标度的固定点，并且采用当代技术能达到的最准确的方法测定它们的pHs值。国际上有二种pH标度，即多种基准pH标度和单种基准pH标度，中国采用多种基准pHs标度。六种基准缓冲溶液095的pHs值见表(1).表(1) 六种基准缓冲溶液的pHs值温度， B1 B3 B4 B6 B9 B120 1.668 - 4.006 6.981 9.458 13.4165 1.669 - 3.999 6.949 9.391 13.21010 1.671 - 3.996 6.921 9.330 13.01115 1.673 - 3.996 6.898 9.276 12.82020 1.676 - 3.998 6.879 9.226 12.63725 1.680 3.559 4.003 6.864 9.182 12.46030 1.684 3.551 4.010 6.852 9.142 12.29235 1.688 3.547 4.019 6.844 9.105 12.13040 1.694 3.547 4.029 6.838 9.072 11.97545 1.700 3.5504.042 6.834 9.042 11.82850 1.706 3.555 4.055 6.833 9.015 11.69755 1.713 3.563 4.070 6.834 8.990 11.55360 1.721 3.573 4.087 6.837 8.968 11.42670 1.739 3.596 4.122 6.847 8.926 -80 1.759 3.622 4.161 6.862 8.890 -90 1.782 3.648 4.203 6.881 8.856 -95 1.795 3.660 4.224 6.891 8.839 -3、pH测量一定要标定校准吗？ pH测量通常有比色法(pH试纸或比色皿)和电极法二种。比色法当然不要标定，而电极法就一定要标定，因为电极法pH测量就是将未4、什么是pH标准缓冲溶液？它有哪些特点？ pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱，或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱，以及将溶液适当稀释，这个溶液的pH值基本上稳定不变，这种能对抗少量酸或碱或稀释，而使pH值不易发生变化的溶液就称为pH缓冲溶液。pH标准缓冲溶液具有以下特点：(1)标准溶液的pH值是已知的，并达到规定的准确度(2)标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性，具有较大的缓冲容量，较小的稀释值和较小的温度系数。(3)溶液的制备方法简单知溶液与已知pHs值的标准溶液在测量电池中作比较测定，这是电极法pH测量的“操作定义”所决定的。5、如何配制pH缓冲溶液？ 对于一般的pH测量，可使用成套的pH缓冲试剂(可配制250ml)，配制溶液时，应使用去离子水，并预先煮沸1530分钟，以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中，用适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋，再倒入250ml容量瓶中，稀释至刻度，充分摇匀即可。6、如何正确保存和使用pH缓冲溶液 缓冲溶液配制后，应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等，应装在聚乙烯瓶中)瓶盖严密盖紧，在冰箱中低温(510)保存，一般可使用二个月左右，如发现有混浊、发霉或沉淀等现象，不能继续使用。使用时，应准备几个50ml的聚乙烯小瓶，将大瓶中的缓冲溶液倒入小瓶中，并在环境温度下放置12小时，等温度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的缓冲溶液在10的环境条件下可以使用23天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2，其pH值比较容易变化。7、pH缓冲溶液有何用途？ pH测量前标定校准pH计用以检定pH计的准确性，例如用pH6.86和pH4.00标定pH计后，将pH电极插入pH9.18溶液中，检查仪器显示值和标准溶液的pHs值是否一致。在一般精度测量时检查pH计是否需要重新标定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化，因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中，根据误差大小确定是否需要重新标定。检测pH电极的性能8、什么是pH指示电极？ 对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极。pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但最常用的是玻璃电极。玻璃电极是有玻璃支杆，以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液，插入内参比电极(一般用银/氯化银电极)，用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支pH指示电极。市场销售的最常用的pH指示电极是231玻璃pH电极。单独一支pH指示电极是无法进行测量的，它必须和参比电极一起才能测量。9、什么是参比电极？ 对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。最常用的是甘汞电极和银/氯化银电极。参比电极在测量电池中的作用是提供并保持一个固定的参比电势，因此对参比电极的要求是电势稳定、重现，温度系数小，有电流通过时极化电势小。市场销售的常用的参比电极为232参比电极。10、什么是pH复合电极？ 将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极。外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极。复合电极的最大优点是合二为一，使用方便。pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，呈球形，膜厚在0.10.2mm左右，电阻值10的环境条件下可以使用23天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2，其pH值比较容易变化。楼主说的好详细全面，只不过我们平时发现9.18的相比较而言更不容易变质，至少不易混浊，反而6.86比较容易变质，梅特勒厂家说校准液应该是倒出使用，不返回原瓶的，如果用10ml小烧杯，每天校准一次，应该是250ml不算浪费，刚刚好。17、温度对pH测量精度有多大的影响？ 对pH电极，温度的影响每一个pH为0.003pH/，例如一个0.2级的pH计，在30pH7.00缓冲溶液中进行校准，然后测试60的溶液(假定溶液的pH范围在pH68之间与pH7.00相差一个pH单位)，则温度影响的最大误差就是300.003=0.09pH.如果是3个pH单位(在pH410范围内)，最大误差就是0.27pH,从中可以看出温度对pH的影响是很大的。当然，我们也可以从中得出结论，为了减少温度对pH测量的误差，我们应该注意以下三点：(a)尽量选择接近被测溶液pH值的缓冲溶液校准pH计(b)尽量使校准溶液的温度与被测溶液的温度一致或接近。(c)应该选择有温度补偿的pH计精度高于0.1pH的pH计都有温度补偿调节，而0.2级的pH计就不带有温度补偿。有些0.2级的pH计也号称有0.1级的精度，其实这是不可能的，有人是将分辨率0.1pH和精度0.1pH这二个概念进行了混淆。即使以一个pH单位来说，相隔60的pH误差就是0.00360=0.18pH，因此，没有温度补偿的pH计，最高的精度也只有0.2pH.18、如何判断你的pH计是否正确？ 有不少的用户，在使用pH计时都心存疑惑，这个pH计到底准不准？有人以工作经验来判断，有人以pH试纸来判断，也有人以过去使用的pH计来判断，这写都是不可靠的。其实，唯一可靠和最简单的方法就是以pH标准缓冲溶液来进行检定。这是唯一的检定标准。取三个标准缓冲溶液：pH6.86、pH4.00、pH9.18(最好是新鲜配制并且温度相同)，以pH6.86进行定位校准，以pH4.00进行斜率校准，然后测试pH9.18,pH计是否准确，是否合格立见分晓。如果精度不合格，还可以进一步判断是pH计有问题还是pH电极有问题。由于检测pH计需要相应的设备和技术太吗法，我们可以采用本书第23条的方法来检测pH电极的好坏，也就是可以确定是新配一支pH电极还是要将pH计送去维修。当电极玷污导致性能下降或不能使用时，请试图按以下方式清洗后再校正，有可能使电极得以恢复，否则请购买新电极： 1用0.1mol/L HCl 或HNO浸泡半小时，然后再用贮存液浸泡1小时。 2电极沉积物的清洗： 1）蛋白质：用1%胃蛋白酶的盐酸溶液（HCl浓度为0.1mol/L）浸泡15分钟，或用10%的次氯酸钠溶液浸泡5分钟。 2）无机物：用0.1mol/L的EDTA溶液浸泡15分钟。 3）脂肪及油：用温和的洗涤剂或甲醇溶液清洗。 3清洗之后凉干，检查内充液的量（若太少请填充），再把电极放入贮存液中至少1小时。 4若没有贮存液可在200mL（pH=7缓冲溶液）溶液中加入1gKCl摇匀后暂时使用。 本文是一般进口pH电极处理方法，仅供参考。（各个厂家可能有所差别）若采用上述方法后仍然不能使用，则应更换电极（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、 参比电极的贮存银-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（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5050mV。 （2）检查斜率接（1），再测pH=4.00或pH=9.18的缓冲溶液的mV值，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时，则有所不同。2) 对于有的pH计，标定调节能够达到要求时，上述检查结果超