用玻璃電極法準(zhǔn)確測定溶液中pH值的分析路徑

楊燎原,袁 健,楊慎文,李繼紅

(魚臺縣環(huán)保局,山東魚臺 272300)

用玻璃電極法準(zhǔn)確測定溶液中pH值的分析路徑

楊燎原,袁 健,楊慎文,李繼紅

(魚臺縣環(huán)保局,山東魚臺 272300)

介紹了玻璃電極法測定溶液中 pH值的原理和詳細(xì)的分析路徑。

玻璃電極法;pH值;路徑

1 方法原理

以玻璃電極為指示電極,飽和甘汞電極為參比電極,一起浸入試液組成原電池。也有的兩者合一成復(fù)合電極,使用起來更為方便快速[1]。

由于 E甘汞和 EAgCl,Ag及αH+(內(nèi))均為常數(shù),因此 :E=常數(shù) -0.059lgαH+(外)=常數(shù) +0.059pHx。

通過比較標(biāo)準(zhǔn)溶液電池電動勢和待測溶液電池電動勢來確定待測溶液的 pH值。它是用直流放大線路直接將電池電動勢變?yōu)榉糯蟮碾娏?電流指針偏轉(zhuǎn)程度與溶液 pH值成比例。由此可見,pH值與溶液電動勢有關(guān),并符合能斯特公式。已知電動勢可求得 pH值,故在一定條件下組成的原電池與溶液的 pH值之間呈直線關(guān)系。25℃時其斜率為0.059,即 pH值變化一個單位,電池電動勢將改變 0.059V,這就是測定 pH值依據(jù)。現(xiàn)在使用的酸度計就是根據(jù)其原理來直接顯示未知溶液的 pH值。但實際測量中由于參比電極穩(wěn)定性、玻璃電極不對稱電位等影響,玻璃電極的電極系數(shù)不一定剛好是 0.059V。因此在實際測量中必須先用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對測量系統(tǒng)進(jìn)行校正后,才能用于準(zhǔn)確測量未知溶液的 pH值。

2 使用儀器及試劑[2]

25型酸度計;

玻璃電極和飽和甘汞電極;

50ml小燒杯若干,250ml容量瓶 3個;

飽和氯化鉀溶液;

pH值標(biāo)準(zhǔn)緩沖劑系列 (4.00、6.86、9.18)。

3 準(zhǔn)確檢測路徑

3.1 酸度計的調(diào)節(jié)和預(yù)熱

將 pH、mv選擇檔旋至 pH檔,調(diào)節(jié)溫度補償檔至室溫,然后用 pH試紙粗測 pH值大致范圍,根據(jù)情況選擇 pH范圍檔是 0～7檔還是 7～14檔。接通電源,打開酸度計開關(guān)預(yù)熱 30min。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的準(zhǔn)確配制

過去使用的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液是用分析天平準(zhǔn)確稱取試劑自行配制的,勢必對工作效率有一定影響。目前有定量成套的標(biāo)準(zhǔn)緩沖劑,無需稱量,直接用剪刀剪開包裝袋將試劑倒入容器中,用少量無二氧化碳蒸餾水沖洗袋內(nèi)壁 3～5次,稀釋溶解,將緩沖液移入 250ml容量瓶并至刻度線搖勻后移入試劑瓶備用,從而大大提高了工作效率。

3.3 儀器性能的準(zhǔn)確檢驗

3.3.1 檢查電極是否完損

首先查看飽和甘汞電極中的飽和 KCl溶液是否充滿,否則拿掉橡皮塞用移液管緩緩加入飽和 KCl溶液并溢過 HgCl2、Hg電極處為止。再查看玻璃電極球泡是否完損,是否已在蒸餾水中浸泡了 24h以上,否則更換電極或浸泡后使用。一切完備后裝上電極,將玻璃電極導(dǎo)線插頭插入酸度計右上角插孔中,甘汞電極金屬線套接在接線柱上旋緊,電極即與儀器連通。最后裝卸時要注意保護(hù)玻璃電極切勿碰撞,以免損壞。

3.3.2 用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對儀器進(jìn)行“定位”

首先用蒸餾水清洗兩電極,用濾紙輕輕將附著電極上的水吸干或沾凈 (切勿用濾紙抹或擦試電極),將兩電極小心浸入溶液中,注意玻璃電極薄泡應(yīng)稍高于甘汞電極,以免其與杯底相撞。選擇好pH范圍檔,按下測量按鈕,轉(zhuǎn)動定位調(diào)節(jié)旋鈕,使指針準(zhǔn)確指在該條件下標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH值(溫度不同,標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 pH值稍有不同)進(jìn)行定位,松開測量旋鈕,觀察儀器的零點是否有變動,如有變動重新調(diào)零,再次定位,直至穩(wěn)定以確保定位準(zhǔn)確。以后在測量過程中,零點還可能發(fā)生飄移,可以隨時調(diào)節(jié)。但定位旋鈕在一般情況下不能再動,否則將導(dǎo)致測量結(jié)果錯誤。

3.3.3 測量并驗證標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH值

如以 pH值為 4.00的鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 “定位”,選擇 pH范圍檔 0～7,其它檔不動,測量磷酸鹽及硼酸鈉標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH值;以 pH值為 6.86的磷酸鹽標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 “定位”,仍以 0～7檔不動,測量鄰苯二甲酸氫鉀和硼酸鈉兩標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH值;以 pH值為 9.18的硼酸鈉標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液 “定位”,將選擇檔調(diào)為 7～14,其它不動,測量鄰苯二甲酸氫鉀和磷酸鹽兩標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的 pH值。測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值分別比較相差不大于 ±0.1個 pH,則證明儀器性能狀況良好,“定位”準(zhǔn)確。

3.4 準(zhǔn)確測量未知溶液 pH值

首先用 pH試紙粗測未知溶液 pH值大致范圍,然后選擇一種與未知溶液 pH值相近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液來定位,取下定位溶液沖洗凈電極,并且用濾紙輕輕吸干,根據(jù)粗測未知液 pH值范圍,選擇 pH范圍檔 0～7或 7～14,調(diào)節(jié)零點,按下測量旋鈕,這時指針穩(wěn)定后所指讀數(shù)便是未知溶液的準(zhǔn)確pH值。

通過多年監(jiān)測經(jīng)驗總結(jié),不論水樣環(huán)境因子多么復(fù)雜,只要按此要求有效掌握測定步驟進(jìn)行分析,一定能保證 pH值結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

[1]黃秀蓮.環(huán)境分析與監(jiān)測 [M].北京:高等教育出版社,1983.

[2]本書編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法 [M].北京:環(huán)境科學(xué)出版社,2002.

Analysis Path of pH Value Detection by Glass Electrode M ethod

YANGLiao-yuan,YUAN Jian,YANG Shen-wen,L IJi-hong

(Yutai Environmental Protection Bureau,Yutai Shandong 272300 China)

The theory and analysis path of pH value detection by glass electrode method are introduced in detail.

glass electrode method;pH;path

X83

A

1673-9655(2010)增 1-0094-02

2009-01-06