实验2 玻璃电极响应斜率和溶液pH的测定
玻璃电极测PH值实验报告
玻璃电极测PH值实验报告
采样日期:年月日
采样地点:市县乡村
样品保存方法:
送检日期和时间:
送检温度:
检测时温度:
实验步骤:
1.玻璃电极在纯水中浸泡24小时;
1、玻璃电极酸碱度测试仪的说明要求开机,选择开关调到PH档。
2、调整仪器温度补偿,使水样的温度和标准溶液温度相同。
3、取出复电极用蒸馏水冲洗,用滤纸轻轻吸干。
4、用待测液先浸润一下,放入标准液内,从pH / ORP中读数,若是标准液则通过旋钮使数字(显示)于标准溶液数字一致,重复多次标定。
5、取出玻璃电极用蒸馏水冲洗,用滤纸轻轻吸干。
6、将玻璃电极放入待测试样中,可以读取读数,读数便是待测液得pH值。
7、测试完毕后,用蒸馏水冲洗,用滤纸轻轻吸干。
检查玻璃电极保护液是否缺少,缺少则补充3M 氯化钾溶液,套上套子。
8、关闭仪器电源,恢复仪器未使用前得状态。
9、填写操作的原始记录和仪器的使用记录。
实验结果:
第一次水样的PH值=A1=
第二次水样的PH值=A2=
第三次水样的PH值=A3=
平均值为PH=A1+A2+A3=
结论:
1.
2.
注意事项:
1.溶液标定后,定位调节旋钮及斜率调节旋钮不再有变动;
2.标定的缓冲溶液第一次用PH=6.86的溶液,第二次应该用接近被测PH值的缓冲液,若为酸性则选择用PH=4.00;若被测液接近碱性应用PH=9.18的缓冲液;
3.一般情况下,在24小时内仪器不需要在标定。
4.每次测定完成都要清洗电极头部。
玻璃电极响应斜率和溶液pH的测定
pH 玻璃电极响应斜率和溶液pH 的测定一 实验目的1 熟练掌握酸度计的使用和功能;2 酸度计定位的方法,一点定位和二点电位的差异,标准缓冲溶液选择的原则;二 实验原理在进行溶液pH 测定时,把玻璃电极和饱和甘汞电极插入试液组成下列电池:AgCl, Ag | 内参比溶液 | 玻璃膜 | 试液 || 饱和KCl | Hg 2Cl 2, HgE 玻璃E 液接ESCEpH K a K E E E E H SCE 059.0lg 059.0+=-=+-=+液接玻璃电池(25℃)电池电动势随pH 的增加而增加在实验条件一定时,K 是一个常数,但K 是不容易求得。
在实际测量中,用已知的标准缓冲溶液为基准,比较待测溶液和标准缓冲溶液的电动势来确定待测溶液的pH 。
在测定pH 时,先用标准缓冲溶液校正酸度计(称为定位)。
059.0059.0059.0s x s x x xs s E E pH pH pH K E pH K E -+=⇒⎩⎨⎧+=+= E 玻璃E 液接ESCE Hg, Hg 2Cl 2 | 饱和KCl || 试液 | 玻璃膜 | 内参比溶液 | AgCl, AgpH 059.0K a lg 059.0K E E E E H SCE -=+=+-=+液接玻璃电池 (25℃)电池电动势随pH 的增加而减小059.0E E pH pH pH 059.0K E pH 059.0K E s x s x xx s s --=⇒⎩⎨⎧-=-= 一支性能良好的pH 玻璃电极,应该有理论上的Nernst 响应,在不同的pH 缓冲溶液中测得的电极电位与pH 呈直线关系,在25℃时理论斜率为59mV/pH 或-59mV/pH 。
测定方法如下:三 仪器和试剂1 主要仪器:酸度计(记录酸度计的型号、名称和生产厂家);pH 玻璃电极、饱和甘汞电极和复合pH电极各1支;50 mL 的小烧杯6个2 pH 为4.00、6.86和9.18的标准缓冲溶液各1瓶四 实验步骤1 接通酸度计和电极,熟悉酸度计面板上的功能键的名称,在什么情况下使用相应的功能键,怎样调节?2 调节“温度”到溶液温度3 pH 玻璃电极响应斜率的测定(1)在小烧杯中装入适当的pH 4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液,将电极侵入溶液中,选择“mV ”,并轻轻的摇动小烧杯,等指针稳定后,溶液静止后读数,记录数据E (mV );选择“pH ”,调节“定位”到pH 4.00 (不得再动定位旋钮)(2)用蒸馏水冲洗电极,用滤纸吸干。
玻璃电极响应斜率和溶液PH的测定
使用电位差计记录玻璃电极的电位值,同时配备磁力 搅拌器保持溶液均匀。
结果和讨论
结果
实验结果记录在表格中,包括不同 pH值下玻璃电极的电位值和响应斜 率。
讨论
分析实验结果,探讨溶液pH对玻璃电 极响应斜率的影响规律。
影响因素分析
酸碱度
酸碱度是影响玻璃电极响应斜率的主要因素。随着溶液 pH值的改变,玻璃电极表面的H+或OH-浓度发生变化, 导致电位值和响应斜率的变化。
实验结论
总结实验结果,得出玻璃电极响应斜率和溶液pH值之间的关系, 并指出实验的局限性以及未来改进的方向。
05
溶液pH对玻璃电极响应 斜率的影响
实验设置
实验材料
选择一种常用的玻璃电极,如pH 3-5-7-9四点校正 玻璃电极。
实验溶液
准备不同pH值的缓冲溶液,如pH 4.0、6.86、7.40 和9.00的磷酸盐缓冲溶液。
未来研究可以探索新型玻璃电极材料 和制备方法,以提高其稳定性和使用 寿命。
对于玻璃电极的响应机制和离子交换 过程的深入研究有助于提高测量的准 确性和稳定性。
结合现代测量技术和计算机模拟,可 以更深入地揭示玻璃电极的响应机制 和离子交换过程,为实际应用提供更 有力的技术支持。
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02
随着科技的发展,玻璃电极在环 境监测、生物医学研究、工业生 产等领域的应用越来越广泛,对 其性能的要求也越来越高。
研究目的和意义
研究玻璃电极响应斜率和溶液pH的测 定,有助于深入了解电极的工作原理 和性能,为优化电极设计和应用提供 理论依据。
准确测定玻璃电极的响应斜率和溶液 pH,对于提高传感器精度、拓展应用 领域、推动相关领域的技术进步具有 重要意义。
pH(玻璃电极法)
2.2.2磷酸二氢钾和磷酸氢二钠用前应在100~105℃下烘干两小时。
2.2.3若采用市售的经计量单位检定合格的袋装PH值标准物质,可按说明书配制。
2.2.4配好的溶液贮于聚乙烯瓶中,有效期为一个月。不同温度下标准溶液PH值见表1-2:
表1-2标准PH值
温度℃
标准溶液
邻苯二甲酸
中性磷酸盐
0.025mol/L
磷酸二氢钾
0.025mol/L
磷酸氢二钠
6.865
3.388gKH2PO4+3.533g
Na2HPO4
硼酸盐标准溶液
0.01mol/L+水硼酸钠
9.180
3.80gNa2B4O7·10H2O
碳酸盐标准溶液
0.025mol/L
碳酸氢钠
0.025mol/L
碳酸钠
10.012
2.092gNaHCO3+2.640g
硼酸盐
碳酸盐
0
4.003
6.984
9.464
10.317
5
3.999
6.951
9.395
10.245
10
3.998
6.923
9.332
10.179
15
3.999
6.900
9.276
10.118
20
4.002
6.881
9.225
10.062
25
4.008
6.865
9.180
10.012
30
4.015
6.853
4.0分析步骤
4.1按仪器使用说明书仔细调试仪器,并预热半小时。
4.2定位
4.2.1单点定位:
最新pH计的使用及溶液pH的测定实验报告资料
pH 计的使用及溶液pH 的测定、实验目的1、 熟悉pH 构造和测定原理2、 掌握用pH 计测定溶液pH 步骤 、实验原理1、pH 计内部构造,如图所示:导线 气”绝缘帽玻璃电极杆Ag-AgCl 电极2、pH 计原理:玻璃电极使用前,必须在水溶液中浸泡,使之生成一个三层结构,即中 间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。
浸泡后的玻璃膜示意图:圧內 水化硅胶层具有界面,构成单独的一相,厚度一般为 0.01〜10卩m 。
在水化层,玻璃上的Na+与H+发生离子交换而产生相界电位。
水化层表面可视作阳离子交换剂。
溶液中 H+经水化层扩散至干玻璃层, 干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子,离子的相对移动产生扩散电 位。
两者之和构成膜电位。
将浸泡后的玻璃电极放入待测溶液,水合硅胶层表面与溶液中的H+活度 不同,形成活度差,H+由活度大的一方向活度小的一方迁移,平衡时:精品文档 H +溶液==H +硅胶精品文档內水合mg 0 01 z 10 |lm干mg 30~100 口 血 外水合硅胶层 0.01 z 10 g 憫试液 -H+ N aN a H : H + .-二'玻璃膜E 内=k1 + 0.059 lg( a2 / a2'E 夕卜=k2 + 0.059 lg(a1 / al 'al、a2 分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度;a'、a' 分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度;k1、k2则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同,贝U k仁k2,a'1 = a'E 膜=E 夕卜-E 内=0.059 lg( al / a2)由于内参比溶液中的H+活度(a2)是固定的,则:E 膜=K' + 0.059 lg al = K - 0.059 pH 试液Ag | AgCl, HCKO.lmol.L1 2 3 ) | 玻膜| 测量溶液| KC1 (饱和),Hg2Cl2| Hg精品文档液中,待pH计读数稳定时,读数并记录。
实验49pH玻璃电极性能检查及溶液中pH值的测定
实验49 酸度计性能检查及溶液pH 值的测定一、实验目的(一)掌握电位法测定溶液pH 值的原理和方法。
(二)熟悉一般酸度计性能的检查及酸度计的使用方法。
(三)了解酸度计结构。
二、实验原理pH 值(即酸碱度)是衡量水质水体的重要指标之一,pH 值的决定因素最主要的是水中游离二氧化碳和碳酸盐的平衡系统,以及水中有机质的含量和它的分解条件。
地面水中,由于溶入二氧化碳或被印染、化工、机械等行业排放的废水污染,使水体pH 值降低,可影响水生生物的生存及农作物的生长。
电位法测定溶液的pH 值,是用玻璃电极作指示电极,饱和甘贡电极作参比电极,插入待测溶液组成工作电池,参见下式,以酸度计测量该电池的电动势,从而测出溶液的pH 值。
Ag ,AgCl ︱HCl ︱玻璃︱试液‖KCl (饱和)︱Hg 2Cl 2,Hg此电池的电动势与溶液的pH 值存在以下关系:pH FRT303.2K E +=电池 从上式可见E 与pH 呈线性关系,如K 值已知,则在一定温度时,测得的电池电动势,即可求出溶液的pH 值。
但实际上K 值是随测量的条件不同而变化,虽当条件固定时K 为定值,但又不易求出因此,常用比较法(即两次测量法)将K 值消去,即先用测量已知标准溶液的pH 值对酸度计进行校准“定位”,然后再测量待测溶液的pH 值。
因: 标准液: S S pH FRT 303.2K E +=待测液: X pH FRT 303.2K +=X E将两式相减后整理得: F2.303RTE E S X -+=S X pH pH25℃时, 05916.0E E S X -+=S X pH pH所以,用两次测量法可消除K 值不确定的困难。
标准液的pH s 为已知,测得两次的电位差为E X —E S ,即可求待测液的pH 值。
由于在pH 计上,电位值可直接用pH值表示,所以待测液的pH值可从表头上直接读出。
待测液的pH值是以标准液的pH值为相对标准测量的,因此,标准液的pH 值的准确性就至关重要。
玻璃电极法测定水pH值.
玻璃电极法测水pH值
3.5 思考题
①为什么pH玻璃电极在使用前要用蒸馏水浸泡24h以上?
②在使用酸度计时,为什么要进行温度补偿?
16
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水环境监测
完,谢谢!
17
玻璃电极法测水pH值
教学内容
仪器与试剂准备 pH标准缓冲液配制 玻璃电极法测定水pH值
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玻璃电极法测水pH值
3. 玻璃电极法测水pH值
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玻璃电极法测水pH值
3.1 pH计准备
(1)按照仪器说明书安装好pH计。
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玻璃电极法测水pH值
教学内容
试剂与仪器准备 pH标准缓冲液配制 玻璃电极法测定水pH值
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玻璃电极法测水pH值பைடு நூலகம்
2. pH标准溶液配制
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玻璃电极法测水pH值
2.1 不同pH标准缓冲液配制方法
表1 不同pH标准缓冲溶液的配制方法一览表
标准物质 邻苯二甲酸氢钾
磷酸二氢钾+磷酸氢二钠 硼砂
pH值(25℃) 试剂的质量(25℃) 4.00
6.86 9.18
10.12g
3.388 g+3.533 g 3.80 g
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玻璃电极法测水pH值
2.2 pH标准缓冲液配制步骤
(2)接通电源。
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玻璃电极测定溶液pH的原理.pptx
甘汞电极
玻璃电极
酸度计主机
5.60
pH
温度 定位 斜率 确定 …… pH/mV
玻璃膜 试样溶液pH外
K'
玻璃电极——氢离子的晴雨表
二、玻璃电极响应原理
4. 玻璃电极电位
玻璃
膜
AgCl
/Ag
K
0.0592pH外
AgCl/Ag
玻璃 K ' 0.0592pH外
K,K’为与玻璃电极性质有关的常数
玻璃 与试样溶液的pH呈线性关系。
玻璃电极——氢离子的晴雨表
总结
1. 玻璃电极准确指示溶液pH即氢离子变化; 2. 玻璃膜(电极膜)对氢离子具有选择响应; 3. 水化胶层的存在使氢离子由高浓度向低浓度扩散成为可能; 4.玻璃膜内外两侧溶液的pH不相同,相界电位不同,跨越玻璃 膜产生膜电位; 5. ᵠ玻璃与试样溶液的pH呈线性关系。
。
玻璃电极——氢离子的晴雨表
二、玻璃电极响应原理
3. 膜电位 玻璃膜内外两侧溶液的pH不相同, 跨越整个玻璃膜形成膜电位 膜
膜 K 0.0592lg H ,外 膜 K 0.0592pH外(298K )
内充液pH内
K 为玻璃膜性质常数,玻璃电极
的 膜 电 位 与 试 样 溶 液 的 pH 呈 线 性关系。
玻璃电极——氢离子的晴雨表
二、玻璃电极响应原理
3. 膜电位
U型管中,跨越挡板是否存在压力差?
。
玻璃电极——氢离子的晴雨表
二、玻璃电极响应原理(加动画)
3. 膜电位
玻璃膜内外两侧溶液的pH不相同,因此玻璃膜内外界面形成的 相界电位不同,跨越整个玻璃膜形成电位差,称为膜电位(膜)。
外 内 膜 外 - 内
电位法测定溶液的pH
E 电池 E SCE =Ag,Ag CI =其中 23为试液与饱和氯化钾溶液之间的液接电位E,整理(25-1 )式,得:E 电池 二E SCE E 膜 E Ag, AgClE j(25-2)当测量体系确定后,式中E SCEEAg, AgC|及E j 均为常数,而pH x pH sE x E s FRTln10(25-4)实验二十五电位法测定水溶液的 pH、实验目的1. 掌握用玻璃电极测量溶液 pH 值的基本原理和测量技术。
2. 学会怎样测定玻璃电极的响应斜率,进一步加深对玻璃电极响应特性的了解。
二、实验原理以玻璃电极作指示电极,饱和甘汞电极作参比电极,用电位法测量溶液的 pH 值,组成测量电池的图解表示式为:(-)Ag , AgCl I 内参比溶液丨玻璃膜|试液「KCI (饱和)丨H@Cl 2, Hg ( + )电池的电动势等于各相界电位的代数和。
即:5+5(25-1)RT E 膜 kIn a H nF ,合并常数项,电动势可表示为:E 电池 E SCE E Ag,AgClk E jRT|RT. ln a H ln a H nF nF0.059pH(25-3)其中0.059为玻璃电极在 25 C 的理论响应斜率。
由于玻璃电极常数项, 或说电池的 常数”电位值无法准确确定,故实际中测量 pH 值的方法是采用相对方法。
即选用pH 值已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到欲测溶液的pH值。
为此,pH 值通常被定义为其溶液所测电动势与标准溶液的电动势差有关的函数,其关 系式是:式中,pH x 和pH s 分别为欲测溶液和标准溶液的 pH 值,E x 和E 分别为其相应电动势。
该式 常称为pH 值得实用定义。
测定pH 用的仪器一pH 电位计是按上述原理设计制成的。
例如在25 C 时,pH 计设计为 单位pH 变化58 mV 。
若玻璃电极在实际测量中响应斜率不符合58 mV 的理论值,这时仍用一个标准pH 缓冲溶液校准pH 计,就会因电极响应斜率与仪器的不一致引入测量误差。
ph值的测定 玻璃电极法
ph值的测定玻璃电极法
玻璃电极法是一种常见的测定pH值的方法。
它利用一种特殊的
pH玻璃电极,通过检测样品中电荷离子与电极表面的反应来测定pH值。
具体操作方法如下:
1. 准备样品,应按操作手册或相关标准的规定操作。
2. 准确称取样品,倒入测量容器中。
3. 将pH玻璃电极插入样品中,待电极稳定后按下零点校正键进
行零点校正。
4. 取出pH玻璃电极,用去离子水清洗干净,再插入样品中,待
电极稳定后按下测量键进行读数。
5. 测量完毕后,用去离子水清洗电极并擦干。
需要注意的是,使用过的pH玻璃电极应该放在保护液中存放,
以免电极干涸失效。
另外,由于pH电极易受到温度、压力和化学物质
等因素的影响,因此在使用过程中要注意保持环境温度稳定,并定期
校正和维护pH电极。
水质ph值的测定 玻璃电极法
水质ph值的测定玻璃电极法水质ph值的测定通常采用玻璃电极法。
这种方法广泛应用于水质监测、工业生产和实验室分析中。
下面我们详细介绍一下玻璃电极法测定水质ph值的方法及步骤。
一、玻璃电极原理玻璃电极是一种专门用于测定酸碱度的电极。
它采用高抗干扰能力的玻璃材料作为感受元件,内充饱和钾氯溶液作为电导介质,在电极中心位置设有一只可变的参比电极。
当玻璃电极和溶液接触时,溶液中的离子会和玻璃表面产生化学反应。
这种化学反应会引起电势变化,经过电极的连接线,可以测量出电势差,从而求出溶液的ph值。
二、测定步骤下面我们分步骤介绍如何使用玻璃电极法测定水质ph值。
1. 准备工作将玻璃电极取出,用去离子水洗净表面。
将电极插在电极座上,用夹子固定好。
将参比电极插在电极座上,与玻璃电极分开插入。
2. 校准电极将电极插入标准缓冲溶液中(ph=4.0或7.0),按照说明书进行校准。
校准时应注意校准液体温度和样品温度要一致。
3. 取水样在测定前,应取足够的水样分析,保证水样足量。
4. 测定水样ph值将玻璃电极插入水样中,并轻轻搅拌电极,使其充分接触水样。
等待3-5分钟,稳定读数。
记录当前电极显示的ph值。
5. 结束测定经过测定后,要及时将电极拔出并清洗干净。
表面应用纸巾擦干,并存放在干燥的地方。
如有需要,还可以重新校准电极,确保精度和准确性。
三、注意事项1. 平稳取水样,避免发生水样波动。
样品可以用硝化胶过滤,在过滤前根据需要加入适当的试剂。
2. 清洁电极尤为重要。
任何时间都应该保持玻璃电极干燥。
在测定前,应清洁玻璃电极,避免灰尘、油脂等物质附着。
3. 校准液体温度和样品温度要一致,否则会引起误差。
在室温环境下,校准液体温度应为25℃。
4. 测定完毕后,应立即将电极清洗干净,放在干燥的地方。
很多校正液都是酸性或碱性的,如果残留在电极上,会对下次测量造成极大的干扰。
玻璃电极法是一种简单、快速、准确的测定水质ph值的方法,已广泛应用于各个领域。
水质 ph 值 的测定 玻璃电极法
水质 ph 值的测定玻璃电极法
测定水质pH值的常用方法之一是使用玻璃电极法,它是一种基于电位差测量的方法。
下面是使用玻璃电极法测定水质pH值的基本步骤:
1.准备工作:
o确保玻璃电极是清洁的,没有污垢或残留物。
o如果电极存放时间较长或使用过程中电极反应较慢,可以先进行标定或校准。
2.标定电极:
o准备标定溶液,通常包括两种溶液,一种为酸性标定液(如标定液pH值为4)、另一种为碱性标定液
(如标定液pH值为7或10)。
o将玻璃电极浸泡到酸性标定液中,等待电极稳定读数。
o记录标定液的pH值,校准玻璃电极。
o重复上述步骤,将玻璃电极浸泡到碱性标定液中,并校准玻璃电极。
3.测定样品pH值:
o将样品采集到一个容器中,并确保样品温度稳定。
o将玻璃电极放置在样品中,等待电极稳定读数。
o读取并记录玻璃电极的电位差,这个值将用于计算样品的pH值。
4.清洁电极:
o测量完成后,必须彻底清洁玻璃电极,以防止交叉污染和误差。
o使用去离子水或适应的清洗剂清洗电极表面,去除可能的污染物和水样残留。
需要注意的是,玻璃电极对温度、离子浓度和干扰物质都很敏感,因此在进行测定时要控制好这些因素。
此外,玻璃电极需要定期标定和校准,以确保准确性和可靠性。
如测定特殊样品(如高浓度盐溶液或有机溶剂),可能需要使用特殊电极或采取额外的预处理步骤来适应情况。
实验2 玻璃电极响应斜率和溶液pH的测定
四、实验步骤 1、校正(标定)
(连续使用时,每天要标定一次): 1)把选择开关旋钮调到pH档; 2)调解温度补偿旋钮,使旋钮白线对准溶液温度值; 3)把斜率调节旋钮顺时针到底(即调到100%位置); 4)把用蒸馏水清洗过的电极(用滤纸擦干表面)插入 pH=6.86的缓冲溶液中; 5)调节定位旋钮,使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度 下的pH相一致; 6)用蒸馏水清洗电极,再插入pH=4.00的标准缓冲溶液中, 调节斜率旋钮使仪器显示读数与该缓冲液中当时温度下的pH 值一致; 7)重复4)-6)直至不用再调节定位或斜率两调节旋钮为止; 仪器完成标定。
3、电极响应斜率的测定
(1)在50mL烧杯中盛20mL左右的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液(pH=4.00),将电 极浸入其中,按下mV档,不时摇动烧杯,使指针稳定后读数,记下数据E(单 位为mV)。 (2)用蒸馏水轻轻冲洗电极,并用滤纸吸干。在50mL烧杯中盛20mL左右硼砂 (pH=9.18)溶液,按下mV档,按上法操作。 (3)用(2)的操作更换pH=6.86(混合磷酸盐)的缓冲溶液,测其E值。 (4)实验完毕取下电极,用水冲洗干净,妥善保存。
五、数据处理
1.记录所测试样溶液的pH值。 2.用以上测得的E值对pH作图,求其直线的斜率。 该斜率即为玻璃电极的响应斜率,若电极响应斜率偏 离理论值(59mV/pH)很多,则此电极不能使用。
五、仪器维护
1)仪器的输入端保持干燥清洁; 2)测量时,电极的引入导线保持静止,否则会引起测量不稳定; 3)标定时,确定溶液的可靠性,以免造成测量结果误差; 4)定位标准缓冲溶液pH值越接近被测值越好; 5)取下电极套后,避免电极的敏感玻璃泡与硬物接触,否则破损或 擦毛会使电极失效; 6)测量后,套上电极保护套,保护套内放少量外参比补充液 (3mol/L的KCl溶液)以保持电极球泡的湿润,切忌浸泡在蒸馏水中; 7)电极避免与有机硅油接触、避免长时间浸在蒸馏水、蛋白质溶液 和酸性氟化物溶液中; 8)电极的复新:长期使用的电极斜率略下降,可将电极浸泡在 4%HF(氢氟酸)中3-5秒钟,用蒸馏水洗净,然后在0.1mol/L盐酸 溶液中浸泡,使之复新。
pH计的使用及溶液pH的测定实验报告
pH计的使用及溶液pH的测定一、实验目的1、熟悉pH构造和测定原理2、掌握用pH计测定溶液pH步骤二、实验原理1、pH计内部构造,如图所示:2、pH计原理:玻璃电极使用前,必须在水溶液中浸泡,使之生成一个三层结构,即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。
浸泡后的玻璃膜示意图:水化硅胶层具有界面,构成单独的一相,厚度一般为0.01~10 μm。
在水化层,玻璃上的Na+与H+发生离子交换而产生相界电位。
水化层表面可视作阳离子交换剂。
溶液中H+经水化层扩散至干玻璃层,干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子,离子的相对移动产生扩散电位。
两者之和构成膜电位。
将浸泡后的玻璃电极放入待测溶液,水合硅胶层表面与溶液中的H+活度不同,形成活度差,H+由活度大的一方向活度小的一方迁移,平衡时:H+溶液== H+硅胶E内= k1 + 0.059 lg( a2 / a2’)E外= k2 + 0.059 lg(a1 / a1’)a1 、a2 分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度;a’1 、a’2 分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度;k1 、k2 则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。
由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同,则k1=k2 ,a’1 = a’2E膜= E外- E内= 0.059 lg( a1 / a2)由于内参比溶液中的H+活度(a2)是固定的,则:E膜= K´+ 0.059 lg a1 = K´- 0.059 pH试液用电位法测定溶液的pH值时,E电池=K+0.059 pH。
由于K是无法测量的,我们可以利用在相同条件下测pH值与之相近的标准缓冲溶液Es=K+0.592 pH,再通过两式来消除K,从而求得pHx= pHs+(Es-Ex)/ 0.0592V三、实验步骤1、调零先用蒸馏水冲洗电极,并用滤纸粘干,将其插入pH=6.864的标准缓冲溶液中,待读数稳定后按“定位”键,当pH计显示pH=6.86时,按“确认”键。
水中ph值的测定(玻璃电极法)(精)
3.559
3.776 4.008 6.865 7.413 9.180 10.012 12.454
6.4①
11.41 10.12 3.388②+3.533②③ 1.179②+4.302②③ 3.80③ 2.029+2.640 1.5①
①近似溶解度。 ②110~130℃烘干2h。 ③用新煮沸并冷却的无CO2蒸馏水。 2)试剂商店购买的pH基准试剂,按说明书配制。 (3)定位 1)将电极浸入第1份标准缓冲溶液中,调节“温度”钮,使 与溶液温度一致。然后调“定位”钮,使pH读数与已知pH 值一致。注意,校正后,切勿再动“定位”钮。 2)将电极取出,洗净、吸干,再浸入第2份标准缓冲溶液中, 测定pH值。如果测定值与第2份标准缓冲溶液已知pH值之差 小于0.1pH值,则说明仪器正常,否则需检查仪器、电极或 标准溶液是否有问题。
四、实验内容
1. 按照仪器说明书的操作方法进行操作。 2. 将电极与塑料杯用蒸馏水冲洗干净后,用标准缓冲溶液 淋洗1~2次,用滤纸吸干。 3. 用标准缓冲溶液校正仪器。 4. 水样或溶液pH值的测定。 (1)用蒸馏水冲洗电极3~5次,再用被测水样或溶液冲 洗3~5次,然后将电极放入水样或溶液中。 (2)测定NaH2PO4溶液的pH值,测定3次。 (3)测定完毕,清洗干净电极和塑料杯。 (4)实验数据记录。
内外表面性质是有差异的,如表面的几何形状不同、结构 上的微小差异、水化作用的不同等。由此引起的电位差称
为不对称电位。其对 pH 测定的影响可通过充分浸泡电极
和用标准 pH 缓冲溶液校正的方法加以消除。 *pH测定前,为什么 pH 玻璃电极要充分浸泡?
实验一 溶液pH的测定
实验一 溶液pH 的测定一、实验目的(1) 掌握用玻璃电极测量溶液pH 的基本原理和测量技术;(2) 学会怎样测定玻璃电极的响应斜率,进一步加深对玻璃电极响应特性的了解。
二、实验原理以玻璃电极作指示电极、饱和甘汞电极作参比电极、插入待测溶液中组成原电池:(-)Ag ,AgCl│HCl(0.1mol·L -1)│玻璃膜│试液║KCl (饱和)│HgCl 2,Hg(+) ▕←—————玻璃电极—————→▏ ∣←—饱和甘汞电极—→∣ 在一定条件下,测得电池的电动势E 与pH 呈直线关系:2.303pH RT E K F=+ 常数K 取决于内外参比电极电位、电极的不对称电位和液体接界电位,因此无法准确测量K 值,实际上测量pH 是采用相对方法:pH ()pH 2.303x x s s F E E RT =-+玻璃电极的响应斜率与温度有关,在一定的温度下应该是定值,25℃时玻璃电极的理论响应斜率为0.0591。
但是玻璃电极由于制作工艺等的差异,每个pH 玻璃电极其斜率可能不同,须用实验方法来测定。
三、仪器及试剂1.仪器:梅特勒-托利多Delta 320型酸度计、复合pH 玻璃电极2.试剂:邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液 pH=4.00;磷酸二氢钾和磷酸氢二钠标准缓冲溶液 pH=6.86 ;硼砂标准缓冲溶液 pH=9.18四、实验步骤1.标准缓冲溶液的配置将相应标准缓冲溶液试剂包中的试剂用蒸馏水溶解,转入到试剂包规定的容量瓶中定容,贴好标签备用。
2.酸度计的标定(按照操作说明书操作) 2.303RT F(1) 选择温度测定;调节温度补偿,达到溶液温度值;(2) 选择pH校正;(3) 分别进行1点、2点、3点校正(以下以2点校正为例,适用酸性溶液)(4) 把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=6.86标准缓冲溶液中;(5) 调节定位,使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度下的pH相一致;(6) 用蒸馏水清洗电极,用滤纸吸干,再插入pH=4.00的标准缓冲溶液中,调节使仪器显示读数与该缓冲液当时温度下的pH一致,仪器完成标定。
ph玻璃电极的响应机制
总结起来,ph玻璃电极的响应机制是通过玻璃膜与溶液中的氢离子发生化学反应,产生电势差来测量溶液的酸碱度。这种电极在实际应用中被广泛用于酸碱度的测量和监控。
相反,当ph玻璃电极浸泡在碱性溶液中时,溶液中的氢离子被玻璃膜中的OH⁻离子取代,并与玻璃膜中的Na⁺离子反应,生成水。这个过程会产生一个电势差,表现为电极的正极性增加。
总的来说,ph玻璃电极通过测量溶液中的氢离子浓度来确定溶液的酸碱度。当溶液为酸性时,电极的负极性增加;当溶液为碱性时,电极的正极性增加。通过测量电极的电势差,可以计算出溶液的pH值。
ph玻璃电极的响应机制
ph玻璃电极是一种常见的电化学电极,用于测量溶液中的氢离子浓度,也就是溶液的酸碱度(pH值)。ph玻璃电极的响应机制主要涉及了其结构和原理。
首先,ph玻璃电极的主要部分是一个特殊的玻璃膜,该膜通常由玻璃和测量电极组成。内部电极以及连接线路使得该电极能够连接到外部电子设备。该特殊玻璃膜是由一种特殊的玻璃制成,其化学成分一般包括SiO₂、Na₂O和K₂O等。
ph玻璃电极的原理基于玻璃膜与溶液中的氢离子发生反应。当电极浸泡在酸性或碱性溶液中时,玻璃膜与氢离子发生化学反应,并产生电势差。这个电势差随溶液中的氢离子浓度变化而变化,从而可以测量出溶液的酸碱度。
具体来说,ph玻璃电极中的玻璃膜由Na⁺、H⁺、OH⁻等离子组成。当ph玻璃电极浸泡在酸性溶液中时,溶液中的氢离子(Hபைடு நூலகம்)会进入到玻璃膜中,取代玻璃膜中的Na⁺离子,并与玻璃膜中的OH⁻离子发生反应,生成水(H₂O)。这个过程会产生一个电势差,表现为电极的负极性增加。
PH值测定玻璃电极法
PH值测定玻璃电极法PH值的测定—玻璃电极法1 适用范围本法适用于饮用水、地面水及工业废水pH值的测定水的颜色、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及高含盐量均不干扰测定;但在pH<1的强酸性溶液中,会有所谓“酸误差”,可按酸度测定;在pH>10的碱性溶液中,因有大量钠离子存在,产生误差,使读数偏低,通常称为“钠差”消除“钠差”的方法,除了使用特制的“低钠差”电极外,还可似选用与被测溶液的pH值相近似的标准缓冲溶液对仪器进行校正温度影响电极的电位和水的电离平衡须注意调节仪器的补偿装置与溶液的温度一致,并使被测样品与校正仪器用的标准缓冲溶液温度误差在±1℃之内2 定义pH是从操作上定义的对于溶液x,测出伽伐尼电池参比电极1KC1浓溶液H溶液×|H2|pt的电动势将朱知pH的溶液X换成标准pH溶液S,同样测出电池的电动势ES,则pH=pH+F/因此,所定义的pH是无量纲的量pH没有理论上的意义,其定义为一种实用dm3的稀薄水溶液有限范围,既非强酸性又定义但是在物质的量浓度小于非强碱性时,则根据定义有pH=-10[Cy/]±式中C代表氢离子H+的物质的量浓度,y代表溶液中典型1,-1价电解质的活度系数3 原理pH值由测量电池的电动势而得该电池通常由饱和甘汞电极为参比电极,玻璃电极为指示电极所组成在25℃,溶液中每变化1个pH单位,电位差改变为毫伏,据此在仪器上直接以pH的读数表示温度差异在仪器上有补偿装置4 试剂标准缓冲溶液的配制方法试剂和蒸馏水的质量在分析中,除非另作说明,均要求使用分析纯或优级纯试剂,购买经+pH标准溶液用称取先在~℃干燥2~3小时的邻苯二甲醉氢钾克,溶于水并在容量瓶中稀释至1升pH标准溶浓乙分别称取先在~℃干燥2~3小时的磷酸二氢钾克和磷酸氢二钠克,溶于水并在容量瓶中稀释至1升pH标准溶液丙为了使晶体具有一定的组成,应称取与饱和溴化钠共同放置在干燥器中平衡两昼夜的硼砂,溶于水并在容量瓶中稀释1L当被测样品pH值过高或过低时,应参考表1配制与其pH值相近似的标淮溶液校正仪器标准溶浓的保存标准溶液要在聚乙稀瓶中密闭保存在室温条件下标准溶浓一般以保存1~2个月为宜,当发现有浑浊、发霉或沉淀现象时,不能继续使用在4℃冰箱内存放,且用过的标准溶浓不允许再倒回去,这样可延长使用期限标准溶浓的pH值随温度孪化而稍有差异一些常用标准溶液的pH值见表2表1 pH标准溶液的制备*标准溶液基本标准14H4O8①酒石酸氢钾柠檬酸二氢钾邻苯二甲酸氢钾磷酸二氢钾+ 磷酸氢二钠磷酸二氢钾+ 磷酸氢二钠硼砂碳酸氢钠+ 碳酸钠辅助标准四草酸钾氢氧化钙KH2C6H5o7 8H4o4 KH2Po4+ Na24②③ KH2PO4②③ Na24 Na2B4O7 4o③3+ Na3CO3KH2C4O82H2O④(OH)2①注①大约溶解度;②在—℃烘2~3小时;③必须用新煮沸并冷却的蒸馏水配制④别名草酸三氢钾,使用前在54±3℃干燥4—5小时表2 五种标准溶液的pH值*T/C 0 5 10 15 20 25 30 35 38 40ABCDE45 50 55 60 70 80 90 95这些标淮溶液的组成是: A:酒石酸氢钾 B:邻苯二甲酸氢钾,m= 1 C:磷酸二氢钾,m= 1 D:磷酸氢二钠,m= 1 D:磷酸二氢钾,m= 1 磷酸氢二钠,m= 1 E:硼砂,m= 1这里m表示溶质的质量摩尔浓度,溶剂是水5 仪器酸度计或离子浓度计常规检验使用的仪器,至少应当精确到单位,pH范围从0至14如有特殊需要,应使用精度更高的仪器玻璃电极与廿汞电极6 样品保存最好现场测定否则,应在采样后把样品保持在0~4℃,并在采样后6小时之内进行测定7 步骤仪器校准操作程序按仪器使用说明书进行先将水样与标准溶液调到同一温度,记录测定温度,并将仪器温渡补偿旋纽调至该温度上用标准溶液校正仪器,该标准溶液与水样pH相差不超过2个pH单位从标准溶液中取出电极,彻底冲洗并用滤纸吸干再将电极浸入第二个标准溶液中,其pH大约与第一个标准溶液相差3个pH单位,如果仪器响应的示值与第二个标准溶液的pH值之差大于单位,就要检查仪器、电极或标准溶液是否存在问题当三者均正常时,方可用于测定样品样品测定测定样品时,先用蒸馏水认真冲洗电极,再用水样冲洗,然后将电极浸入样品中,小心摇动或进行搅拌使其均匀,静置,待读数稳定时记下pH值8 精密度pH允许差重复性*<6 6—9 >9± ± ±再现性* ± ± ±。
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pH 玻璃电极响应斜率和溶液pH 的测定
一 实验目的
1 熟练掌握酸度计的使用和功能;
2 酸度计定位的方法,一点定位和二点电位的差异,标准缓冲溶液选择的原则;
二 实验原理
在进行溶液pH 测定时,把玻璃电极和饱和甘汞电极插入试液组成下列电池:
AgCl, Ag | 内参比溶液 | 玻璃膜 | 试液 || 饱和KCl | Hg 2Cl 2, Hg
E 玻璃E 液接E
SCE
pH K a K E E E E H SCE 059.0lg 059.0+=-=+-=+液接玻璃电池(25℃)
电池电动势随pH 的增加而增加
在实验条件一定时,K 是一个常数,但K 是不容易求得。
在实际测量中,用已知的标准缓冲溶液为基准,比较待测溶液和标准缓冲溶液的电动势来确定待测溶液的pH 。
在测定pH 时,先用标准缓冲溶液校正酸度计(称为定位)。
059.0059.0059.0s x s x x x
s s E E pH pH pH K E pH K E -+=⇒⎩⎨⎧+=+= E 玻璃E 液接
E
SCE Hg, Hg 2Cl 2 | 饱和KCl || 试液 | 玻璃膜 | 内参比溶液 | AgCl, Ag
pH 059.0K a lg 059.0K E E E E H SCE -=+=+-=+液接玻璃电池 (25℃)
电池电动势随pH 的增加而减小
059.0E E pH pH pH 059.0K E pH 059.0K E s x s x x
x s s --=⇒⎩⎨⎧-=-= 一支性能良好的pH 玻璃电极,应该有理论上的Nernst 响应,在不同的pH 缓冲溶液中测得的电极电位与pH 呈直线关系,在25℃时理论斜率为59mV/pH 或-59mV/pH 。
测定方法如下:
三 仪器和试剂
1 主要仪器:酸度计(记录酸度计的型号、名称和生产厂家);复合pH 电极各1支;50 mL 的小烧杯
3个
2 pH 为4.00、6.86和9.18的标准缓冲溶液各1瓶
四 实验步骤
1 接通酸度计和电极,熟悉酸度计面板上的功能键的名称,在什么情况下使用相应的功能键,怎样调
节?
2 调节“温度”到溶液温度
3 pH 玻璃电极响应斜率的测定
(1)在小烧杯中装入适当的pH 4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液,将电极侵入溶液中,选择“mV ”,
并轻轻的摇动小烧杯,等指针稳定后,溶液静止后读数,记录数据E (mV );选择“pH ”,调节“定位”到pH 4.00 (不得再动定位旋钮)
(2)用蒸馏水冲洗电极,用滤纸吸干。
在另一个另一小烧杯中装入适量的pH 9.18 的硼砂缓冲溶液,
选择“mV ”,重复(1)的操作,记录数据E 。
将选择“pH ”,调节“斜率”到pH9.18(不得再动斜率旋钮)
(3)同(2)的操作,更换溶液为pH 6.86 的 ---24
42HPO PO H 的标准缓冲溶液,选择“mV ”记录数据E ;选择“pH ”,直接读出pH
(4)样品液E 的测定:用蒸馏水把电极冲洗干净,用滤纸吸干。
把电极插入盛装样品的小烧杯中,
重复(3)的操作,记录数据E 和pH
从斜率曲线的图查得样品溶液pH 或从回归方程中计算得样品的pH 。
四 数据记录和数据处理
表1 pH 玻璃电极响应斜率的测定和自来水pH 测定
根据表1数据,绘制图1 E —pH 曲线,求其直线的斜率即为pH 玻璃电极的响应斜率
五 注意事项
1 pH 玻璃电极和复合pH 电极在使用前必须充分活化,活化时间不少于24小时;
2 pH 玻璃电极的敏感膜很薄,使用时特别小心,不要弄坏膜;
3为了缩短电极的响应时间,测定中将溶液充分搅拌或摇动溶液,但读数时溶液必须静止,待数据稳
定后方可读数;
4 在饱和甘汞电极或复合pH 电极内装入KCl 饱和溶液时,避免电极内有气泡,可轻轻敲击电极杆,
排除可能附着的气泡;
5 电极在连续使用期间的间隙,可将电极浸泡在蒸馏水中,长久不用则应风干保存。
六 思考题
1 在用电位法测定溶液的pH 时,为什么必须使用标准缓冲溶液?一点定位为什么选用pH 与待测溶液pH 相近的标准缓冲溶液定位仪器?
2 为什么用电位法测定溶液的pH 不能用普通的毫伏计?。