项目六直接电位法测PH.中职课件电子教案

1、1直接电位法测定溶液pH项目六项目六任务二 测定水pH任务一 选择和处理电极2工业生产、民用生工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫来的二氧化硫火山喷发的大量硫化物火山喷发的大量硫化物燃烧石油以及汽燃烧石油以及汽车尾气排放出来车尾气排放出来的氮氧化物的氮氧化物酸雨酸雨3二氧化硫二氧化硫(SO2) 氮氧化物氮氧化物(NOx) 4正常的雨水都为中性或略正常的雨水都为中性或略小于小于7，微偏酸。凡，微偏酸。凡pH值值5.6及以下被列为酸雨及以下被列为酸雨如何才能知道如何才能知道雨水的雨水的pH值呢？值呢？5 用用pH试纸法和酸碱指示液法测定溶液试纸法和酸碱指示液法测定溶液pH

2、，能否用上述方法能否用上述方法测定人体血液测定人体血液pH（在（在7.357.45之间之间） ？可以用直接电可以用直接电位法测定位法测定准备知识准备知识（2）电位滴定法）电位滴定法 通过通过测量电池的电动势测量电池的电动势的变化的变化来确定滴定终点来确定滴定终点6基于测量浸入被测液中两电极间的电动势或电基于测量浸入被测液中两电极间的电动势或电动势变化来进行定量分析的一种电化学分析方法动势变化来进行定量分析的一种电化学分析方法7依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量依据物质的电化学性质来测定物质组成及含量的分析方法称之为电化学分析或电分析化学。的分析方法称之为电化学分析或电分析化学。电化学分析

3、方法主要有以下几类电化学分析方法主要有以下几类（1 ）电导分析法：电导分析法： 测定电阻参量测定电阻参量（2 2）电位分析法：）电位分析法： 测定电压参量测定电压参量（3 3）电解分析法：）电解分析法： 测定电量参量测定电量参量（4 4）库仑分析法：）库仑分析法： 测定电流测定电流- -时间参量时间参量3.3.电化学分析电化学分析 （2）电解池）电解池电能转变为化学能的装置电能转变为化学能的装置8互相互相负负正正左左右右电池电池 E原电池的电动势：原电池的电动势：任务一任务一 选择和处理电极选择和处理电极直接电位法测定溶液直接电位法测定溶液pHpH，需要两支电，需要两支电极极指示电极和参比电极

4、指示电极和参比电极（一）参比电极（一）参比电极在一定条件下电极电位值维持不变在一定条件下电极电位值维持不变（ 与浓度无关）与浓度无关） 1 1、甘汞电极甘汞电极结构结构 ：见右图：见右图电极组成：电极组成：Hg，Hg2Cl2 ，KCl溶液溶液 电极反应：电极反应：Hg2Cl2 + 2e 2Hg +2Cl-一、电极的选择一、电极的选择电极电位表达式：电极电位表达式：- - -+ +- - + + + + ClClClHgspHgaaKalg0592.0)(lg0592.0lg20592.02,2222q qq qq q KCl为饱和溶液时，称为饱和甘汞电极（为饱和溶液时，称为饱和甘汞电极（SCE

5、）11银银-氯化银电极氯化银电极1-导线；导线；2-KCl溶液；溶液；3-Hg；4-镀镀AgCl的的Ag丝；丝；5-多孔性多孔性物质物质 结构：如右图所示结构：如右图所示电极组成：电极组成：Ag，AgCl，KCl电极反应式电极反应式: AgCl + e Ag + Cl- 3.对参比电极的要求对参比电极的要求 1）电极电位稳定，可逆性好）电极电位稳定，可逆性好 2）重现性好）重现性好 3）使用方便，寿命长）使用方便，寿命长2 2、银、银- -氯化银电极氯化银电极电极电位表达式：电极电位表达式：/0.0592lgAgAgClaq+-12（1 1）电极内部溶液的液面应始终高于试样溶液）电极内部溶液的

6、液面应始终高于试样溶液液面；液面；（2）饱和甘汞电极只能测定）饱和甘汞电极只能测定80以下的溶液，以下的溶液，且不宜在温度变化大的环境中使用；且不宜在温度变化大的环境中使用； （3 3）防止试样对内部溶液的污染或因外部溶液）防止试样对内部溶液的污染或因外部溶液与与Ag+、Hg2+发生反应而造成液接面的堵塞。发生反应而造成液接面的堵塞。 4 4、参比电极使用注意事项、参比电极使用注意事项测定溶液测定溶液pH时通常选用饱和甘汞电极做参比电极时通常选用饱和甘汞电极做参比电极 1 1、金属、金属- -金属离子电极金属离子电极（属于第一类电极）（属于第一类电极）应用：测定金属离子应用：测定金属离子例：例

7、：AgAgAgAg+ + 2 2、金属、金属- -金属难溶盐电极金属难溶盐电极（属于第二类电极）（属于第二类电极）应用：测定阴离子应用：测定阴离子例：例：AgAgAgClAgClClCl- - （二）指示电极（二）指示电极0.0592lgAgaq+定义：定义：电极电位随溶液中被测离子的浓度（活度）电极电位随溶液中被测离子的浓度（活度）变化而改变的电极（变化而改变的电极（ 与浓度有关）与浓度有关）4 4、惰性电极（零类电极、惰性电极（零类电极) ) 应用：应用：测定氧化型、还原型浓度的比值测定氧化型、还原型浓度的比值例：例：PtFe3+ (aFe3+)，Fe2+ (aFe2+) Fe3+ + e

8、 Fe2+3 3、汞电极（属于第三类电极）、汞电极（属于第三类电极）应用：应用：金属离子的电位滴定金属离子的电位滴定5 5、pHpH玻璃电极（离子选择性电极）玻璃电极（离子选择性电极）定义：通过电极上的薄膜对（定义：通过电极上的薄膜对（H H+ +）离）离子有选择的电位响应子有选择的电位响应pH玻璃电极玻璃电极（1 1）构造：如右图）构造：如右图（2 2）组成）组成n厚度小于厚度小于0.1mm0.1mm球型玻璃膜球型玻璃膜n内参比溶液：内参比溶液：0.1 mol/L 0.1 mol/L 的的HClHCl溶液溶液 n内参比电极：内参比电极：Ag-Ag-AgClAgCl电极电极n关键部位是：球状玻

9、璃膜关键部位是：球状玻璃膜0.0592 lg0.0592MHKaKpH+-试（3 3）pHpH玻璃电极的膜电位玻璃电极的膜电位/AgC lAg+膜玻 璃膜电位产生的原因：膜电位产生的原因：溶液中氢离子和玻璃水合溶液中氢离子和玻璃水合层中的氢离子迁移、扩散、交换的结果层中的氢离子迁移、扩散、交换的结果 误差误差碱差或钠差：碱差或钠差：被测溶液被测溶液pH9时，时，pH测测 pH实实负负 酸差：酸差：pH pH实实正误差正误差 不对称电位：不对称电位：玻璃电极内外膜表面的电位差玻璃电极内外膜表面的电位差消除的方法：消除的方法：使用前在蒸馏水中浸泡使用前在蒸馏水中浸泡24h24h以上以上, ,使使不

10、对称电位降至最小值并保持稳定；测定时用不对称电位降至最小值并保持稳定；测定时用pHpH标准缓冲溶液校正标准缓冲溶液校正（5 5）线性与误差）线性与误差使用范围：使用范围： 玻玻与与pH在一定浓度范围（在一定浓度范围（pH19）成线性关系）成线性关系优点优点：测量直接方便，不破坏溶液，可测得有测量直接方便，不破坏溶液，可测得有色、浑浊、氧化性还原性溶液色、浑浊、氧化性还原性溶液pH缺点缺点：玻璃膜薄，易损；不适合测定含玻璃膜薄，易损；不适合测定含F-的溶液的溶液测定测定pH时，通常选择玻璃电极做指示电极时，通常选择玻璃电极做指示电极（6 6）玻璃电极特点）玻璃电极特点二、电极处理二、电极处理1、

11、处理饱和甘汞电极、处理饱和甘汞电极a a使用前取下电极下端口和上侧加液口小胶帽使用前取下电极下端口和上侧加液口小胶帽b b检查电极内饱和检查电极内饱和KCl溶液是否浸没内电极溶液是否浸没内电极c电极所用的电极所用的KCl内参比溶液用内参比溶液用AgCl饱和。检查饱和。检查电极下端是否有电极下端是否有KCl晶晶体体d d检查玻璃弯管处有无气泡，若有将其除去检查玻璃弯管处有无气泡，若有将其除去e e检查电极下端陶瓷芯毛细管是否畅通检查电极下端陶瓷芯毛细管是否畅通2 2、处理、处理pH玻璃电极玻璃电极 a使用前将玻璃电极在蒸馏水中浸泡使用前将玻璃电极在蒸馏水中浸泡24h以上以上b玻璃电极表面若被沾污

12、，可用稀盐玻璃电极表面若被沾污，可用稀盐酸或乙醇清洗，最后浸在蒸馏水中酸或乙醇清洗，最后浸在蒸馏水中注意事项注意事项（4）甘汞电极使用时，加液）甘汞电极使用时，加液口和底部的橡皮帽打开，口和底部的橡皮帽打开，不不用时戴上用时戴上 21任务二任务二 测定水的测定水的pH1 1、了解酸度计、了解酸度计不同型号的酸度计不同型号的酸度计酸度计既可用于测量溶液的酸度计既可用于测量溶液的pH，又可以用做毫，又可以用做毫伏计测量电池的电动势伏计测量电池的电动势 pHs-3c酸度计的使用方法酸度计的使用方法打开仪器电源开关打开仪器电源开关“ON/OFF”，预热，预热20分钟。安装电分钟。安装电极与温度传感器极

13、与温度传感器调节调节“”或或“”，将温度调节到溶液温度。，将温度调节到溶液温度。将电极和温度传感器浸入将电极和温度传感器浸入pH接近接近7的标准缓冲溶液中，的标准缓冲溶液中，振摇试杯，按振摇试杯，按“校正校正”钮，仪器显示标液钮，仪器显示标液pH将电极和温度传感器浸入最接近待测液将电极和温度传感器浸入最接近待测液pH的标准缓冲的标准缓冲液中，按液中，按“校正校正”钮，进行第二次校正，振摇试杯，钮，进行第二次校正，振摇试杯， 仪仪器显示第二种标准缓冲溶液的器显示第二种标准缓冲溶液的pH电极和温度传感器浸入待测液中，轻摇试杯，待仪器读电极和温度传感器浸入待测液中，轻摇试杯，待仪器读数稳定后，读取待

14、测溶液的数稳定后，读取待测溶液的pH2、pH标准缓冲溶液标准缓冲溶液(1)(1)常用的常用的pHpH标准缓冲溶液的种类标准缓冲溶液的种类近中性：近中性：磷酸二氢钾和无水磷酸氢二钠混合液磷酸二氢钾和无水磷酸氢二钠混合液 25时时pH=6.86酸性：邻苯二甲酸氢钾酸性：邻苯二甲酸氢钾 ， 25时时pH=4.00碱性：硼砂（碱性：硼砂（Na2B4O7） ， 25时时pH=9.18（2）选择原则：标准缓冲溶液的）选择原则：标准缓冲溶液的pH应接近试液应接近试液pH（3）配制方法：见书）配制方法：见书P693、测定原理、测定原理(-) Ag,AgClHCl膜膜 H+(x mol/L)KCl(饱和饱和)Hg2Cl2,Hg (+)玻璃电极玻璃电极 参比电极参比电极 玻璃膜玻璃膜 内参比电极内参比电极 指示电极指示电极 待测溶液待测溶液（）(+) （注意正负极）（注意正负极）pHKE0592. 0+ + - - - -+ + 电电池池pH的实用定义的实用定义0592. 0SXSXEEpHpH- -+ + 标准缓冲溶液标准缓冲溶液待测试液待测试液测定测定pH操作步骤操作步骤使用前准备使用前准备 开机预热开机预热 电极检查与处理电极检查与处理 连接电极，装置组装连接电极，装置组装 调节温度、量程