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    技術文章

    酸度計使用中的簡單答疑

    時間:2021-05-21 瀏覽次數:30

    (1)、水的PH值概念,如何理解?
    一般涉及水溶液的自然現象,化學變化以及生產過程的,都與pH值有關。因此在工業、農業、醫學、環保和科研領域都需要測量pH值。PH值是水溶液重要的理化參數之一,水的pH值是表示水中氫離子活度的負對數值,表示為:pH=-lgaH ,pH值有時也稱氫離子指數,由于氫離子活度的數值往往很小,在應用上很不方便,所以就用pH值這一概念來作為水溶液酸性、堿性的判斷指標。而且,氫離子活度的負對數值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數量級的大小,這樣應用起來就十分方便,并由此得到:
    (1)中性水溶液,pH=-1gaH =-1g10-7=7;
    (2)酸性水溶液,pH<7,pH值越小,表示酸性越強;
    (3)堿性水溶液,pH>7,pH值越大,表示堿性越強。
    (2)、pH標度:根據pH定義,在0~14pH范圍內選擇若干個pH緩沖溶液作為pH標度的固定點,并且采用當代技術能達到的準確的方法測定它們的pHs值。
    pH測量是一種相對測量,它僅僅指示標準溶液與未知溶液之間的pH差別,實際測量時,需要用標準緩沖溶液定期進行校準。因此,為了達到量值的一致,必須建立pH標度。pH表度范圍定為0~14pH,pH標度的量值由基準緩沖溶液的pHs值確定。上有二種pH標度,即多種基準pH標度和單種基準pH標度,中國采用多種基準pHs標度。
    (3)、什么是pH標準緩沖溶液?
    pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿,或者在溶液中的化學反應產生少量的酸或堿,以及將溶液適當稀釋,這個溶液的pH值基本上穩定不變,這種能對抗少量酸或堿或稀釋,而使pH值不易發生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液。pH標準緩沖溶液主要作用:pH測量前標定校準pH計;用以檢定pH計的準確性,例如用pH6.86和pH4.00標定pH計后,將pH電極插入pH9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標準溶液的pHs值是否一致;在一般精度測量時檢查pH計是否需要重新標定。pH計標定并使用后也許會產生漂移或變化,因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標準緩沖液中,根據誤差大小確定是否需要重新標定。檢測pH電極的性能。
    pH標準緩沖溶液的特點:
    (1)標準溶液的pH值是已知的,并達到規定的準確度
    (2)標準溶液的pH值有良好的復現性和穩定性,具有較大的緩沖容量,較小的稀釋值和較小的溫度系數。
    (3)溶液的制備方法簡單;
    pH測量通常有比色法(pH試紙或比色皿)和電極法二種。比色法當然不要標定,而電極法就一定要標定,因為電極法pH測量就是將未知溶液與已知pHs值的標準溶液在測量電池中作比較測定,這是電極法pH測量的“操作定義”所決定的。
    (4)、如何配制pH緩沖溶液?
    對于一般的pH測量,可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250ml),配制溶液時,應使用去離子水,并預先煮沸15~30分鐘,以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中,用適量去離子水使之溶解,并沖洗包裝袋,再倒入250ml容量瓶中,稀釋至刻度,充分搖勻即可。
    (5)、如何正確保存和使用pH緩沖溶液
    緩沖溶液配制后,應裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(堿性的pH緩沖液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,應裝在聚乙烯瓶中)瓶蓋嚴密蓋緊,在冰箱中低溫(5~10℃)保存,一般可使用二個月左右,如發現有混濁、發霉或沉淀等現象,不能繼續使用。使用時,應準備幾個50ml的聚乙烯小瓶,將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中,并在環境溫度下放置1~2小時,等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中,以免污染,小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環境條件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三種溶液使用時間可以長一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的CO2,其pH值比較容易變化。
    (6)、pH指示電極,參比電極,pH復合電極:
    pH指示電極:
    對溶液中氫離子活度有響應,電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測量電極。pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但zui常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內充入內參比溶液,插入內參比電極(一般用銀/氯化銀電極),用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH指示電極。參比電極:對溶液中氫離子活度無響應,具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。zui常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢,因此對參比電極的要求是電勢穩定、重現,溫度系數小,有電流通過時極化電勢小。pH復合電極:將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復合電極。復合電極的max優點是合二為一,使用方便。pH復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成。
    ⑴電極球泡:它是由具有氫功能的鋰玻璃熔融吹制而成,呈球形,膜厚在0.1~0.2mm左右,電阻值<250兆歐(25℃)。
    ⑵玻璃支持管:是支持電極球泡的玻璃管體,由電絕緣性優良的鉛玻璃制成,其膨脹系數應與電極球泡玻璃一致。
    ⑶內參比電極:為銀/氯化銀電極,主要作用是引出電極電位,要求其電位穩定,溫度系數小。
    ⑷內參比溶液:零電位為7pH的內參比溶液,是中性磷酸鹽和Potassium chloride的混合溶液,玻璃電極與參比電極構成電池建立零電位的pH值,主要取決于內參比溶液的pH值及氯離子濃度。
    ⑸電極塑殼:電極塑殼是支持玻璃電極和液接界,盛放外參比溶液的殼體,由聚碳酸酯塑壓成型。
    ⑹外參比電極:為銀/氯化銀電極,作用是提供與保持一個固定的參比電勢,要求電位穩定,重現性好,溫度系數小。
    ⑺外參比溶液:為3.3mol/L的Potassium chloride凝膠電解質,不易流失,無需添加。
    ⑻砂芯液接界:液接界是構通外參比溶液和被測溶液的連接部件,要求滲透量穩定。
    ⑼電極導線:為低噪音金屬屏蔽線,內芯與內參比電極連接,屏蔽層與外參比電極連接。

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