1、 什么是水的PH值?它有什么意义?
PH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象,化学变化以及生产过程都与PH值有关,因此,在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量PH值。
水的PH值是表示水中氢离子活度的负对数值,表示为:
PH=-lgaH+
PH值有时也称氢离子指数,由于氢离子活度的数值往往很小,在应用上很不方便,所以就用PH这一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指标。而且,氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小,这样应用起来就十分方便,并由此得到:
(1) 中性水溶液,PH=-lgaH+=-lg10-7=7
(2) 酸性水溶液,PH<7,PH值越小,表示酸性越强
(3) 碱性水溶液,PH>7,PH值越大,表示碱性越强
2、 什么是PH标度?
PH测量是一种相对测量,它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的PH差别,实际测量时,需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此,为了达到量值的一致,必须建立PH标度。PH标度范围定为0~14PH,PH标度的量值由基准缓冲溶液的PHs值确定。因此,PH标度的含义可表达为:根据PH定义,在0~14PH范围内选择若干个PH缓冲溶液作为PH标度的固定点,并且采用当代技术能达到的最准确的方法测定它们的PHs值。国际上有二种PH标度,即多种基准PH标度和单种基准PH标度,中国采用多种基准PHs标度。六种基准缓冲溶液0~
表(1)六种基准缓冲溶液的PHs值
|
温度,℃ |
B1 |
B3 |
B4 |
B6 |
B9 |
B12 |
|
0 |
1.668 |
------ |
4.006 |
6.981 |
9.458 |
13.416 |
|
5 |
1.669 |
------ |
3.999 |
6.949 |
9.391 |
13.210 |
|
10 |
1.671 |
------ |
3.996 |
6.921 |
9.330 |
13.011 |
|
15 |
1.673 |
------ |
3.996 |
6.898 |
9.276 |
12.820 |
|
20 |
1.676 |
------ |
3.998 |
6.879 |
9.226 |
12.637 |
|
25 |
1.680 |
3.559 |
4.003 |
6.864 |
9.182 |
12.460 |
|
30 |
1.684 |
3.551 |
4.010 |
6.852 |
9.142 |
12.292 |
|
35 |
1.688 |
3.547 |
4.019 |
6.844 |
9.105 |
12.130 |
|
40 |
1.694 |
3.547 |
4.029 |
6.838 |
9.072 |
11.975 |
|
45 |
1.700 |
3.550 |
4.042 |
6.834 |
9.042 |
11.828 |
|
50 |
1.706 |
3.555 |
4.055 |
6.833 |
9.015 |
11.697 |
|
55 |
1.713 |
3.563 |
4.070 |
6.834 |
8.990 |
11.553 |
|
60 |
1.721 |
3.573 |
4.087 |
6.837 |
8.968 |
11.426 |
|
70 |
1.739 |
3.596 |
4.122 |
6.847 |
8.926 |
------ |
|
80 |
1.759 |
3.622 |
4.161 |
6.862 |
8.890 |
------ |
|
90 |
1.782 |
3.648 |
4.203 |
6.881 |
8.856 |
------ |
|
95 |
1.795 |
3.660 |
4.224 |
6.891 |
8.839 |
------ |
3、PH测量一定要标定校准吗?
PH测量通常有比色法(PH试纸或比色皿)和电极法二种。比色法当然不要标定,而电极法就一定要标定,因为电极法PH测量就是将未知溶液与已知PHs值的标准溶液在测量电池中作比较测定,这是电极法PH测量的“操作定义”所决定的。
4、什么是PH标准缓冲溶液?它有那些特点?
PH缓冲溶液是一种能使PH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱,或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱,以及将溶液适当稀释,这个溶液的PH值基本上稳定不变,这种能对抗少量酸或碱或稀释,而使PH值不易发生变化的溶液就称为PH缓冲溶液。
PH标准缓冲溶液具有以下特点:
(1) 标准溶液的PH值是已知的,并达到规定的准确度。
(2) 标准溶液的PH值有良好的复现性和稳定性,具有较大的缓冲容量,较小的稀释值和较小的温度系数。
(3) 溶液的制备方法简单。
5、如何配制PH缓冲溶液?
对于一般的PH测量,可使用成套的PH缓冲试剂(可配制250ml),配制溶液时,应使用去离子水,并预先煮沸15~30分钟,以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中,用适量去离子水使之溶解,并冲洗包装袋,再倒入250ml容量瓶中,稀释至刻度,充分摇匀即可。
6、如何正确保存和使用PH缓冲溶液?
缓冲溶液配制后,应装在玻璃瓶或聚乙稀瓶中(碱性的PH缓冲液如PH9.18、PH10.01、PH12.46等,应装在聚乙稀瓶中)瓶盖严密盖紧,在冰箱中低温(5~
7、PH缓冲溶液有何用途?
(1)PH测量前标定校准PH计
(2)用以检定PH计的准确性,例如用PH6.86和PH4.00标定PH计后,将PH电极插 入PH9.18溶液中,检查仪器显示值和标准溶液的PHs值是否一致。
(3)在一般精度测量时检查PH计是否需要重新标定。PH计标定并使用后也许会产生漂移或变化,因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中,根据误差大小确定是否需要重新标定。
(4)检测PH电极的性能。
8、使用瓶装的PH缓冲液有什么优点?
在PH计经销商处一般还有用聚乙烯塑料瓶装的PH标准缓冲溶液销售。它和用PH缓冲试剂自己配制的缓冲溶液比较,由于它其中添加了显色剂和防腐剂,因此不同PH值的缓冲液有不同的颜色,使用时不易搞错,并且在常温下保存不会发霉变质,保存期可长达一年,因此使用特别方便。
9、什么是PH指示电极?
对溶液中氢离子活度有响应,电极电位随之而变化的电极称为PH指示电极或PH测量电极。PH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种,但最常用的是玻璃电极。玻璃电极是由玻璃支杆,以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状,球泡内充入内参比溶液,插入内参比电极(一般用银/氯化银电极),用电极帽封接引出电线,装上插口,就成为一支PH指示电极。市场销售的最常用的PH指示电极是231玻璃PH电极。单独一支PH指示电极是无法进行测量的,它必须和参比电极一起才能测量。
10、什么是参比电极?
对溶液中氢离子活度无响应,具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。最常用的是甘汞电极和银/氯化银电极(图2是参比电极的结构)。参比电极在测量电池中的作用是提供并保持一个固定的参比电势,因此对参比电极的要求是电势稳定、重现,温度系数小,有电流通过时极化电势小。市场销售常用的电极比电极为232参比电极。
11.什么是PH复合电极
将PH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为PH复合电极。外壳为塑料的就称为塑壳P复合电极。外壳为玻璃的就成为玻璃ph 复合电极。复合电极的最大优点就是和二为一,使用方便。Ph复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口组等。、
(1) 电极球泡:它是由具有氢功能的锂玻璃溶液熔融吹制而成,呈球形,膜厚在0.1~
(2) 玻璃支持杆:是支持电极球泡的玻璃管体,由电绝缘性优良的铅玻璃制成,其膨胀系数应与电极球泡玻璃一至。
(3) 内参比电极:为银/氯化银电极,作用是引出电极电位,要求其电位稳定,温度系数小。
(4) 内参比溶液:零电位为7ph的内参比溶液,是中性磷酸盐和氯化钾的混合溶液,玻璃电极与参比电极构成电池零电位的hp值,主要取决于内参比溶液的ph值及氯离子浓度。
(5) 电极塑壳:电极塑壳是支持玻璃电极和液接界,盛放外参比溶液的壳体,由聚碳酸脂塑压成形。
(6) 外参比电极:为银/氯化银电极,作用是提供与保持一个固定的参比电势,要求电位稳定,重现性好,温度系数小。
(7) 外参比溶液:为3.3mol/L的氯化钾凝胶电解质,不易流失,无须添加。
(8) 液接界:液接界是构通外参比溶液和被测溶液的连接部件,要求渗透量稳定/。
(9) 电极导线:为低噪音金属屏蔽线,内芯与外参比电极连接,评比层与外参比电极连接。
12.Ph电极有哪些特性:
Ph电极具有以下特性:
(1) 不对称电势:当电极的外参比电极,内参比溶液均相同时,理论上电池电动势应等于零,但实际上总有几毫伏到几十毫伏的电势差存在,这说明玻璃球泡内外二个界面是不对称的,这一电势差就称为不对称电势。不对称电势与球泡吹制的工艺有关,也与使用中球泡表面手侵蚀或沾污有关,实际使用中,可用电计特设的定位调节器消除它。
(2) 零电势:ph电极的零电势是指ph测量的电池的电势为零时的溶液的ph值。它取决于内参比溶液的ph值及氯离子的浓度。当溶液的ph值大于或小于惦记的零电势ph值时,电极的极性就要发生改变。
(3) 内阻:电极的内阻主要是由球泡玻璃膜的内阻决定,它取决于玻璃膜的组合和厚度,阻值一般为几十兆欧至几百兆欧。而且随温度下降而按指数式上升。内阻高的电极对电计的输入阻抗及绝缘屏蔽要求高,因此电极内阻低一些为好。
(4) 碱误差和酸误差:当被测容月的碱度和酸度大增时,电极电势与溶液ph值将偏离线性关系,这种偏差就称为碱误差和酸误差。碱误差是由于在氢离子浓度很低的溶液中,电极膜的响应不仅与氢离子浓度有关,而且与溶液中碱金属浓度有关,碱误差使测得的ph值比实际的数值偏低。酸误差在较低的<