实验四、五 海水的pH值和碱度的测量1 ppt课件

1、实验实验4 海水的海水的pH值和总碱度的丈量值和总碱度的丈量陈志刚陈志刚 海水海水pH值的测定值的测定pH的定义？的定义？海水的海水的pH范围？研讨意义？范围？研讨意义？7.0-8.5Why?根据能斯特方程式，在一定条件下，电池电根据能斯特方程式，在一定条件下，电池电动势与水样的动势与水样的pH值之间存在以下线性关系：值之间存在以下线性关系：FRTEApHXX303. 2当玻璃电极和甘汞电极对插入规范缓冲溶当玻璃电极和甘汞电极对插入规范缓冲溶液时，那么得：液时，那么得：FRTEApHSS303. 2原理原理在同一温度下，分别测定同一电极对在规在同一温度下，分别测定同一电极对在规范缓冲溶液和水样

2、中的电动势，那么水样范缓冲溶液和水样中的电动势，那么水样的的pH值为：值为：FRTEEpHpHSXSX303. 2气体常数气体常数 8.314 JK-1mol-1法拉第常数法拉第常数9.648531104 Cmol-1热力学温度热力学温度(K)规范缓冲溶液：规范缓冲溶液：邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢钾25：4.003混合磷酸混合磷酸 25 ：6.864十水四硼酸钠十水四硼酸钠25： 9.182测定步骤：测定步骤：一、一、pH值的校准值的校准翻开仪器连通电源，电极插头与仪器电极插座衔翻开仪器连通电源，电极插头与仪器电极插座衔接，预热接，预热30分钟。分钟。将仪器选择开关拨至将仪器选择开关拨至pH档

3、档将温度调至当前温度将温度调至当前温度25用蒸馏水冲洗电极，并运用干净滤纸吸干水分用蒸馏水冲洗电极，并运用干净滤纸吸干水分将电极浸入将电极浸入pH=6.864的规范缓冲溶液瓶，将斜的规范缓冲溶液瓶，将斜率旋钮置率旋钮置100%处处(顺时针旋终究顺时针旋终究)，摇动瓶子，摇动瓶子，待平衡后调定位旋钮至显示待平衡后调定位旋钮至显示6.86取出电极，用蒸馏水冲洗电极，并运用干净滤纸取出电极，用蒸馏水冲洗电极，并运用干净滤纸吸干水分吸干水分将电极浸入将电极浸入pH=4.003的规范缓冲溶液瓶，摇动的规范缓冲溶液瓶，摇动瓶子，待平衡后调斜率旋钮，至显示瓶子，待平衡后调斜率旋钮，至显示4.00坚持斜率、定

4、位旋钮不动坚持斜率、定位旋钮不动核准，再次浸入核准，再次浸入pH=6.864的规范缓冲溶液瓶，的规范缓冲溶液瓶，看读数能否一致，假设不一致，反复定位和看读数能否一致，假设不一致，反复定位和调斜率步骤调斜率步骤 取出电极并用蒸馏水洗干净，并用干净滤纸取出电极并用蒸馏水洗干净，并用干净滤纸吸干水分，放入维护液中或直接测定样品吸干水分，放入维护液中或直接测定样品二、水样二、水样pH的丈量：的丈量：调准后，取出电极用蒸馏水洗净，并用干净滤调准后，取出电极用蒸馏水洗净，并用干净滤纸吸干水分纸吸干水分将电极侵入待测溶液，摇动瓶子，待平衡后，将电极侵入待测溶液，摇动瓶子，待平衡后，可从显示器读出样品的可从显

5、示器读出样品的pH值值丈量终了后，取出电极并用蒸馏水洗干净，并丈量终了后，取出电极并用蒸馏水洗干净，并用干净滤纸吸干水分，放入维护液中用干净滤纸吸干水分，放入维护液中不单独做，在碱度实验中一同测定不单独做，在碱度实验中一同测定计算计算现场温度现场温度深度深度m温度校正系数温度校正系数压力校正系数压力校正系数dttpHpHwwW)(测定时的温度测定时的温度tw - twpH10.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.0120.020.020.020.020.020.020.0

6、20.020.020.020.020.0230.030.030.030.030.030.030.030.030.030.030.030.0440.030.030.040.040.040.040.040.040.040.050.050.0550.040.040.040.050.050.050.050.050.060.060.060.0660.050.050.050.060.060.060.060.060.070.070.070.0770.060.060.060.070.070.070.070.070.080.080.080.0880.070.070.070.070.080.080.080.080

7、.090.090.090.190.070.080.080.080.090.090.00.10.11100.080.090.090.010.120.12110.090.030.134650.160.160.

8、1789234210.1

9、40.240.2540.250.260.2650.260.270.2860.270.280.2950.260.260.280.280.290.3表表1，pH测定的温度校正值测定的温度校正值 (tw - tw)pH8

10、.410635312825232221202020表表2， pH测定的压力校正系数测定的压力校正系数表表 温度（）邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液混合磷酸盐标准缓冲溶液四硼酸钠标准缓冲溶液04.016.989.4654.006.959.39104.006.929.33154.006.909.28204.006.889.23254.006.869.18304.016.859.14354.026.849.11表表3， 0-35规范缓冲溶液的规范缓冲溶液的pH2 水样的水样的ALK的丈量的丈量海水的碱度：海水的碱度：在在20时，时，1升海水中弱酸阴离子全部被释放时升海水中弱酸阴离子全部被释放时所需求氢离子

11、的毫摩尔数。所需求氢离子的毫摩尔数。海水中主要的弱酸阴离子HCO3-、CO32-、H2BO3-、H2PO4-、Si(OH)3-(H2BO3-亦可作水合离子B (OH) 4- )。碱度是海洋学常用的一个概念，它是海水中弱酸阴离子总含量的一个量度AlkHCO3- + 2CO32- + H2BO3- 实验原理实验原理参与过量盐酸，用参与过量盐酸，用pH计丈量混合溶液的计丈量混合溶液的pH值值HClwHClHClVV-VC1000AlkHHWfVHHHfAlk 水样总碱度，单位为m mol/L；CHCl盐酸溶液标定浓度，单位为mol/L；VHCl 盐酸溶液的体积，单位为ml；VW 水样体积，单位为ml

12、； 酸化水样的氢离子活度=10-pH； 酸化水样的pH和实际盐度对应的氢离子活度系数由表1查得。pHS3.571114.81821-333650.8000.7850.7750.7700.7680.7733.03.90.8450.7820.7700.7600.7550.7530.7584.00.8900.8220.8100.8000.7950.7930.798表表1 海水氢离子活度系数随盐度和海水氢离子活度系数随盐度和pH的变化的变化三、水样的三、水样的ALK的丈量步骤的丈量步骤盐酸溶液浓度标定教师曾经协助完成；盐酸溶液浓度标定教师曾经协助完成；用移液管移取用移液管移取25m

13、l水样于测定瓶枯燥，水样于测定瓶枯燥，两份，测定水样的两份，测定水样的pH;用移液管移取用移液管移取10ml问庄教师，体积和浓问庄教师，体积和浓度盐酸规范溶液于水样中，充分混匀度盐酸规范溶液于水样中，充分混匀3 丈量溶液的丈量溶液的pH值结果必需在值结果必需在3.40-3.90之间。如之间。如pH大于大于3.90时，应取出时，应取出电极对，另外参与电极对，另外参与1.00 ml盐酸溶液，盐酸溶液，重新测定重新测定pH值；如值；如pH小于小于3.40，那么，那么应另参与应另参与5.0 ml水样，重新测定水样，重新测定pH值。值。将参与的盐酸溶液或水样的体积记于相将参与的盐酸溶液或水样的体积记于相

14、应体积中。应体积中。4 丈量终了后，取出电极并用蒸馏水洗干丈量终了后，取出电极并用蒸馏水洗干净，并用干净滤纸吸干水分，放入维护净，并用干净滤纸吸干水分，放入维护液中液中实验结果的计算：实验结果的计算：1. ALK的计算的计算HClwHClHClVV-VC1000AlkHHWfV大气压LmolAlkCAKKCOHHCOHCOHCOHSKK223. 9205. 6123333210526. 31010212 二氧化碳体系各分量的计算。二氧化碳体系各分量的计算。) 2( )() 2( 222121212122222)(22)(2323KKKKKCACPKKCACKCACKKCACHHHCOsCOCOHHCOHHHCOHCOTT)(2 TCOC2C