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’2

E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。若读数不为6.86时，在标定一次，知道读数为6.86为止。

2、测酸样将电极清洗后插入到pH=4.003的缓冲溶液中，待读数稳定后，当pH计显示pH=4.00时，按“确认”键。清洗电极并用滤纸粘干，插入待测酸液中，待pH计读数稳定时，读数并记录。

3、测碱样将电极清洗后插入到pH=9.182的缓冲溶液中，待读数稳定后，当pH计显示pH=9.18时，按“确认”键。清洗电极并用滤纸粘干，插入待测酸液中，待pH计读数稳定时，读数并记录。

四、数据处理

pH 4.61 9.44