溶液pH值的测定(综合)

溶液pH 值的测定(综合) 1.实验目的

掌握酸度计的测试原理及使用方法。掌握玻璃电极的结构及使用方法。

2.实验原理 将玻璃电极作为溶液中H +离子活度指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，置于待测溶液中组成原电池，当玻璃电极的玻璃膜的两端溶液氢离子活度不同时，产生膜电位，从而使玻璃电极与甘汞电极间的电动势随着H +离子活度的变化而变化，根据能斯特方程式可推导得电动势与溶液pH 的关系为：

式中：Φ：待测离子的膜电势（v ），o Φ：待测离子标准状况下的膜电势（V ），F ：法拉第常数，R ：气体常数，T ：绝对温度。 3.主要实验仪器及试剂

1、PHSJ －3F 型酸度计；（复合电极）

2、聚乙烯杯（玻璃杯）50ml 。

试剂：

1、pH4.00标准缓冲溶液；

2、pH6.86标准缓冲溶液；

3、pH9.18标准缓冲溶液。

4、待测溶液（可乐、雪碧、雨水、自来水等）。

4.掌握要点

溶液配置的准确性。

5.实验步骤

1、按照所使用pH 计的说明书所示操作方法进行操作；

2、将电极和塑料杯用蒸馏水冲洗洁净后，用标准缓冲溶液冲洗1~2次；

3、用标准缓冲溶液校正仪器刻度；

4、用水样电极和塑料杯冲洗6～8次后，测量水样，由仪器刻度表上读出pH 值；

5、测定完毕后，将电极和塑料杯冲洗干净，并妥善保存。

讨论：

1、由于水样的pH 值常常随空气中二氧化碳等因素的改变而变化，因此采集水样后，立即测定，不宜久存。

2、由于电极本身的内阻较大，因此，在测试强碱溶液时，应将溶液温度控制在15℃以上，迅速测定后将电极立即冲洗干净。

3、由于玻璃膜脆弱，极易损坏，使用对应特别小心。如果玻璃膜上沾有油污，可先浸入乙醇，然后浸入乙醚或四氯化碳中，最后再浸入乙醇后，用蒸馏水冲洗洁净。

4、选用玻璃电极测试pH 时，由于玻璃性质常起变化，引起不稳定的不对称电位，需随时以已知pH 的标准缓冲溶液进行校正。

9、用以测定的pH 的方法，同样可以用来测定其他溶液。

思考题

1、测定溶液的pH 值时为什么要用标准缓冲溶液？

2、用pH 酸度计可否测定其他溶液的离子浓度？

PH F RT o

303.2-Φ=Φ

扩展阅读：什么是pH复合电极?

把pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就是pH复合电极。根据外壳材料的不同分塑壳和玻璃两种。相对于两个电极而言，复合电极最大的好处就是使用方便。pH复合电极主要由电极球泡、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、插口等组成。(1)电极球泡：它是由具有氢功能的锂玻璃熔融吹制而成，呈球形，膜厚在O.1～0.2mm左右，电阻值＜250兆欧(25℃)。

(2)玻璃支持管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致。

(3)内参比电极：为银/氯化银电极，主要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建立零电位的pH值，主要取决于内参比溶液的pH值及氯离子浓度。

(5)电极壳：电极壳是支持玻璃电极和液接界，盛放外参比溶液的壳体，通常由聚碳酸酯(PC)塑压成型或者玻璃制成。PC塑料在有些溶剂中会溶解，如四氯化碳、三氯乙稀、四氢呋喃等，如果测试中含有以上溶剂，就会损坏电极外壳，此时应改用玻璃外壳的pH复合电极。

(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：氯化钾溶液或KCl凝胶电解质。

(8)液接界：液接界是外参比溶液和被测溶液的连接部件，要求渗透量稳定，通常用砂芯的。

(9)电极导线：为低噪音金属屏蔽线，内芯与内参比电极连接，屏蔽层与外参比电极连接。使其恢复性能。