水質(zhì)pH及電導(dǎo)率的測定

實(shí)驗(yàn)二（1）：水樣pH值的測定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握玻璃電極測量水質(zhì)pH值的基本原理和測量技術(shù)。2、學(xué)會(huì)測定玻璃電極響應(yīng)斜率，進(jìn)一步加深對玻璃電極響應(yīng)特性的了解。二、實(shí)驗(yàn)原理pH值是溶液氫離子活度的負(fù)對數(shù)，即pH=-logH+當(dāng)溶液濃度很稀時(shí)，氫離子活度近似于氫離子濃度H+,pH值是最常用的水質(zhì)指標(biāo)之一，天然水的pH值多在6-9范圍內(nèi)；飲用水pH值要求在6.58.5之間；某些工業(yè)用水的pH值應(yīng)保證在7.0-8.5之間，否則將對金屬設(shè)備和管道有腐蝕作用。pH值和酸度、堿度既有區(qū)別又有聯(lián)系。pH值表示水的酸堿性的強(qiáng)弱，而酸度或堿度是水中所含酸或堿物質(zhì)的含量。水質(zhì)中的pH值的變化預(yù)示了水污染的程度。其pH值的測定方法有比色法和玻璃電極法。,三實(shí)驗(yàn)方法1、比色法（1）測定原理比色法是利用pH試紙簡單的粗略測定方法。常用的pH試紙有兩種，一種是廣泛pH試紙，可以測定的pH范圍為114；另一種是精密pH試紙，可以比較精確的測定一定范圍的pH值。（2）測定步驟取一條試紙剪成45塊，放在干凈干燥的玻璃板上，用干凈的玻璃棒分別沾少許待測水樣于pH試紙上，片刻后，觀察試紙顏色，并與標(biāo)準(zhǔn)色卡對照，確定水樣的pH值。,2、玻璃電極法（1）測定原理玻璃電極法是利用飽和甘汞電極為參比電極，以玻璃電極為指示電極，與被測水樣組成工作電池，再用pH計(jì)測量工作電動(dòng)勢，由pH計(jì)直接讀取pH值。其特點(diǎn)：玻璃電極法測pH準(zhǔn)確、快速，受水體色度、濁度、膠體物質(zhì)、氧化劑、還原劑及鹽度等因素的干擾少。（2）儀器a、酸度計(jì)或離子計(jì)。b、玻璃電極（2支，其電極響應(yīng)斜率須有一定差別），飽和甘汞電極。,（3）試劑標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液甲（pH4.008，25）：稱取先在110-130干燥2-3h的鄰苯二甲酸氫鉀（KHC8H4O4）10.12g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液乙（pH6.865，25）：分別稱取先在110-130干燥2-3h的磷酸二氫鉀（KH2PO4）3.388g和磷酸氫二鈉（Na2HPO4）3.533g，溶于水并在容量瓶中稀釋至1L。,pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液丙(pH=9.180,25）:稱取飽和溴化鈉（或氯化鈉加蔗糖溶濃、室溫）共同放置在干燥器中平衡兩晝夜的硼砂（Na2B4O7.10H2O）3.80g，溶于水并在容量瓶中稀釋1L。(4)監(jiān)測步驟采樣在小河適當(dāng)?shù)牟课贿x擇取樣的位置，用500ml塑料瓶盛取適量的河水，洗瓶內(nèi)三次，然后盛滿河水，擰緊瓶蓋，帶回實(shí)驗(yàn)室作為實(shí)驗(yàn)樣品。采集的水樣應(yīng)該在當(dāng)場用濃硫酸調(diào)pH=2.0，以防止微生物的生長。,用洗上述塑料瓶的方法洗100ml燒杯，然后取近80ml的河水。取下pH計(jì)上的保護(hù)套，將電極浸入燒杯內(nèi)，約4cm深。輕輕攪動(dòng)，直到顯示讀數(shù)穩(wěn)定。在記錄紙上記下該pH值。按2）4）的步驟測定三次pH值，計(jì)算平均pH值,實(shí)地采集水樣pH值測定記錄表,四、注意事項(xiàng)（1）測量結(jié)果的準(zhǔn)確度，首先決定于標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH標(biāo)準(zhǔn)值的準(zhǔn)確度。因此，應(yīng)按GB11076-89pH測量用緩沖溶液制備方法制備、保存緩沖溶液。（2）應(yīng)按規(guī)范選擇、處理和安裝玻璃電極和甘貢電極。（3）測定水樣的pH值最好在現(xiàn)場進(jìn)行，否則，應(yīng)在采樣后把樣品保持在0-4，并在采樣后6h之內(nèi)進(jìn)行測定。,實(shí)驗(yàn)二（2）：電導(dǎo)法測定水質(zhì)純度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?掌握電導(dǎo)分析法的基本原理；2學(xué)會(huì)用電導(dǎo)法測定水純度的實(shí)驗(yàn)方法；3掌握電導(dǎo)池常數(shù)的測量技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理1.水質(zhì)純度的一項(xiàng)重要指標(biāo)是水質(zhì)的電導(dǎo)率的大小。電導(dǎo)率愈小，即水中離子總量愈小，水質(zhì)純度就高；反之，電導(dǎo)率愈大，離子總量愈大，水質(zhì)純度就低。普通蒸餾水的電導(dǎo)率約為3510-6Scm-1，而去離子水可達(dá)110-7Scm-1。水溶液中的離子，在電場作用下具有導(dǎo)電能力。導(dǎo)電能力稱為電導(dǎo)（G），其單位是西門子（S）。電導(dǎo)G與電阻R的關(guān)系為：,G=1/R（11）而導(dǎo)體的電阻與其長度（L）和截面積（A）的關(guān)系可用下式表示：R=L/A（12）式中稱為電阻率，單位為。電阻率的倒數(shù)（1/）稱為電導(dǎo)率（K），由此，電導(dǎo)與電導(dǎo)率關(guān)系可表示為：G=KA/L=/（13）式中稱為電導(dǎo)池常數(shù)，是電極間距離（L）與其面積（A）之比。一支電導(dǎo)電極池的常數(shù)為確定值。,2.由上述公式可知，影響電導(dǎo)(G)的因素有電阻，溶液的導(dǎo)電能力與溶液中的正負(fù)離子數(shù)目、離子所帶的電荷數(shù)、離子在溶液中的遷移速度等因素有關(guān)。3.電導(dǎo)分析法：通過測量電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)(G)值，來確定物質(zhì)含量的分析方法。測定溶液的電導(dǎo)實(shí)際上是測定它的電阻。4.電導(dǎo)分析法的特點(diǎn)：電導(dǎo)分析法具有極高的靈敏度，但由于溶液的電導(dǎo)并不是某一個(gè)離子的特性，溶液的電導(dǎo)是存在于溶液中所有各種離子單獨(dú)電導(dǎo)的總和，只能測量離子的總量，而不能鑒別和測定某離子及其含量，因此其選擇性很差。,三、實(shí)驗(yàn)儀器與試劑1DDS11型電導(dǎo)儀，電導(dǎo)電極（光亮電極和鉑黑電極），電磁攪拌器，攪拌子，恒溫水槽。2試劑：0.02mol/LKCl溶液，離子交換水，自來水。四、實(shí)驗(yàn)步驟1電導(dǎo)池常數(shù)的測定（1）將電導(dǎo)儀接上電源，開機(jī)預(yù)熱。裝上電導(dǎo)電極，用蒸餾水沖洗幾次，并用濾紙吸去水珠。（2）將洗凈的電導(dǎo)池用去離子水洗滌3次，再用0.02mol/LKCl溶液潤洗3次。,將鉑黑電導(dǎo)電極插入電導(dǎo)池中，加入待測的KCl溶液，以溶液淹沒電極為宜調(diào)節(jié)電極位置。置電導(dǎo)池于25C恒溫水槽中，將電極導(dǎo)線接到電導(dǎo)儀上。待恒溫水槽的溫度顯示屏顯示的溫度差幾度達(dá)到25C時(shí)，將電導(dǎo)儀的開關(guān)扳至“ON”及“校正”位置，調(diào)節(jié)校正旋鈕使電指針指在滿標(biāo)度。待達(dá)到25C時(shí)，將開關(guān)扳至“測量”檔，進(jìn)行測量。測量時(shí)，可調(diào)節(jié)量程選擇開關(guān)各檔，使指針落在表盤內(nèi)。測量完畢后，將開關(guān)扳至“OFF”檔。2水樣電導(dǎo)率的測定用待測水樣洗滌電導(dǎo)池，按上述分別測量離子交換水，自來水的電導(dǎo)。,五、數(shù)據(jù)記錄與處理,=/G=0.0027685Scm-1/4.48m-1=0.618cm-1(自來水)=G=0.618cm-1337-1=208.27Scm-1(離子交換水)=G=0.618cm-16.18-1=3.82Scm-1,六、測量注意事項(xiàng)(1)電解質(zhì)溶液的電導(dǎo)率隨溫度的變化而改變,因此,在測量時(shí)應(yīng)保持被測體系處于恒溫條件下。(2)電極接線不能潮濕或松動(dòng),否則會(huì)引起測量的誤差。七、問答題1新制備的蒸餾水放入電導(dǎo)池后，為什么應(yīng)立即測定？答：空氣中的二氧化碳會(huì)溶解在水中生成HCO31和CO32-，使蒸餾水的電導(dǎo)率增大。,2用蒸餾法和離子交換法制得的純水各有何優(yōu)點(diǎn)？說明如何制備高純水。答：蒸餾法制純水的優(yōu)點(diǎn)：水質(zhì)電阻率較低，能除去水中非揮發(fā)