玻璃電極響應斜率和溶液PH測定

會計學1玻璃電極響應斜率和溶液PH測定2023/1/19二、實驗原理

pH是表示溶液酸堿度的一種指標，其理論定義為：，表示溶液中氫離子的活度。目前比較精確的pH測量都需要用電化學方法，就是根據(jù)能斯特公式，用酸度計測量電池電動勢來確定pH。該方法常用pH玻璃電極為指示電極（接酸度計的為負極），飽和甘汞電極為參比電極（接酸度計的正極），與被測溶液組成如下電池：第2頁/共14頁第1頁/共14頁2023/1/19電池的電動勢與氫離子活度α1和α2有關（假定在測量過程中不對稱電位和液接電位不變）：Ag,AgCl|HCl|玻璃膜|試液溶液

KCl(飽和）

|Hg2Cl2（固），

Hg玻璃液接甘汞第3頁/共14頁第2頁/共14頁2023/1/19

K值在一定條件下雖有定值，但卻不能準確測定或計算得到，故在實際測量時，要先用已知pH值的標準緩沖溶液來校準酸度計，稱為“定位”，使E電池和溶液pH的關系能滿足上式；然后再在相同條件下，測量被測溶液的pH。這兩個電池的電動勢分別為：

pH標準溶液：

被測未知液：第4頁/共14頁第3頁/共14頁2023/1/19因為測量條件（溫度、電極等）相同，將上面兩式聯(lián)合可得到pH的實用定義（操作定義）為：故可見，pH的測量是相對的，每次測量的pH試液都是與其pH最接近的標準緩沖溶液進行對比的。測量結果的準確度首先決定于標準緩沖溶液pHS值的準確度。第5頁/共14頁第4頁/共14頁2023/1/19第6頁/共14頁第5頁/共14頁2023/1/19三、儀器和試劑1.pHS-25型酸度計2.復合電極或玻璃電極和232型飽和甘汞電極3.PH標準緩沖溶液（鄰苯二甲酸氫鉀pH=4.00、混合磷酸鹽pH=6.86、硼砂pH=9.18，25℃）4.未知pH試液（三個水樣）

第7頁/共14頁第6頁/共14頁2023/1/19四、實驗步驟1.pHS-25型酸度計的使用。2.玻璃電極響應斜率的測定。一支功能良好的玻璃電極，應該有理論上的能斯特響應，即在不同的pH緩沖溶液中測得的電極電位與pH呈直線關系，在25℃下其斜率為59mv/pH。測定方法為：第8頁/共14頁第7頁/共14頁2023/1/19（1）接通電源（預熱20分鐘），按使用說明調零，校正安裝好復合電極或玻璃電極與飽和甘汞電極。在50ｍL燒杯中盛20mL左右的鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液（pH=4.00)，將電極浸入其中，按下mV檔，不時搖動燒杯，使指針穩(wěn)定后讀數(shù)，記下數(shù)據(jù)E（單位為mV）。（2）用蒸餾水輕輕沖洗電極，并用濾紙吸干。在50mL燒杯中盛20mL左右硼砂（pH=9.18)溶液，按下mV檔，按上法操作。（3）用（2）的操作更換pH=6.86(混合磷酸鹽）的緩沖溶液，測其E值。第9頁/共14頁第8頁/共14頁2023/1/193.pH測定（三種試液的未知水樣）（1）將電極用水沖洗干凈，并用濾紙吸干。（2）先用鄰苯二甲酸氫鉀(pH=4.00)、硼砂(pH=9.18)標準緩沖試液校正儀器（兩點校正）。校正完畢后，不得再轉動定位調節(jié)旋鈕和斜率調節(jié)旋鈕，否則應重新校正（3）校正后，分別測三個未知水樣的pH值（4）測完后取下電極，用水沖洗干凈，妥善保存，實驗完畢。第10頁/共14頁第9頁/共14頁2023/1/19五、數(shù)據(jù)處理1.用以上測得的E值對pH作圖，求其直線的斜率。該斜率即為玻璃電極的響應斜率，若電極響應斜率偏離理論值（59mv/pH）很多，則此電極不能使用。2.記錄所測試樣溶液的pH值。第11頁/共14頁第10頁/共14頁2023/1/19六、思考題1.什么是pH的理論定義?什么是pH的實用（操作）定義?pH的實用定義說明什么問題？2.為什么不能用普通的毫伏計測pH?3.測定pH時，為什么要選用pH與待測溶液的pH相近的標準緩沖溶液來定位。第12頁/共14頁第11頁/共14頁2023/1/19七、注意事項

1.電極的實際響應斜率若略有降低，可將其進行復位處理，若低于52mv，則不易再使用。2.玻璃電極在使用前應放在蒸餾水或0.1mol/L鹽酸中侵泡24小時后才可使用，使用時注意保護玻璃膜。3.復合電極的外參比補充液為3mol/L氯化鉀溶液，不用時拉上橡皮套（底部應套上裝有3mol/L