用玻璃电极法准确测定溶液中pH值的分析路径

杨燎原,袁 健,杨慎文,李继红

(鱼台县环保局,山东鱼台 272300)

用玻璃电极法准确测定溶液中pH值的分析路径

杨燎原,袁 健,杨慎文,李继红

(鱼台县环保局,山东鱼台 272300)

介绍了玻璃电极法测定溶液中 pH值的原理和详细的分析路径。

玻璃电极法;pH值;路径

1 方法原理

以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,一起浸入试液组成原电池。也有的两者合一成复合电极,使用起来更为方便快速[1]。

由于 E甘汞和 EAgCl,Ag及αH+(内)均为常数,因此 :E=常数 -0.059lgαH+(外)=常数 +0.059pHx。

通过比较标准溶液电池电动势和待测溶液电池电动势来确定待测溶液的 pH值。它是用直流放大线路直接将电池电动势变为放大的电流,电流指针偏转程度与溶液 pH值成比例。由此可见,pH值与溶液电动势有关,并符合能斯特公式。已知电动势可求得 pH值,故在一定条件下组成的原电池与溶液的 pH值之间呈直线关系。25℃时其斜率为0.059,即 pH值变化一个单位,电池电动势将改变 0.059V,这就是测定 pH值依据。现在使用的酸度计就是根据其原理来直接显示未知溶液的 pH值。但实际测量中由于参比电极稳定性、玻璃电极不对称电位等影响,玻璃电极的电极系数不一定刚好是 0.059V。因此在实际测量中必须先用标准缓冲溶液对测量系统进行校正后,才能用于准确测量未知溶液的 pH值。

2 使用仪器及试剂[2]

25型酸度计;

玻璃电极和饱和甘汞电极;

50ml小烧杯若干,250ml容量瓶 3个;

饱和氯化钾溶液;

pH值标准缓冲剂系列 (4.00、6.86、9.18)。

3 准确检测路径

3.1 酸度计的调节和预热

将 pH、mv选择档旋至 pH档,调节温度补偿档至室温,然后用 pH试纸粗测 pH值大致范围,根据情况选择 pH范围档是 0～7档还是 7～14档。接通电源,打开酸度计开关预热 30min。

3.2 标准缓冲溶液的准确配制

过去使用的标准缓冲溶液是用分析天平准确称取试剂自行配制的,势必对工作效率有一定影响。目前有定量成套的标准缓冲剂,无需称量,直接用剪刀剪开包装袋将试剂倒入容器中,用少量无二氧化碳蒸馏水冲洗袋内壁 3～5次,稀释溶解,将缓冲液移入 250ml容量瓶并至刻度线摇匀后移入试剂瓶备用,从而大大提高了工作效率。

3.3 仪器性能的准确检验

3.3.1 检查电极是否完损

首先查看饱和甘汞电极中的饱和 KCl溶液是否充满,否则拿掉橡皮塞用移液管缓缓加入饱和 KCl溶液并溢过 HgCl2、Hg电极处为止。再查看玻璃电极球泡是否完损,是否已在蒸馏水中浸泡了 24h以上,否则更换电极或浸泡后使用。一切完备后装上电极,将玻璃电极导线插头插入酸度计右上角插孔中,甘汞电极金属线套接在接线柱上旋紧,电极即与仪器连通。最后装卸时要注意保护玻璃电极切勿碰撞,以免损坏。

3.3.2 用标准缓冲溶液对仪器进行“定位”

首先用蒸馏水清洗两电极,用滤纸轻轻将附着电极上的水吸干或沾净 (切勿用滤纸抹或擦试电极),将两电极小心浸入溶液中,注意玻璃电极薄泡应稍高于甘汞电极,以免其与杯底相撞。选择好pH范围档,按下测量按钮,转动定位调节旋钮,使指针准确指在该条件下标准缓冲溶液的 pH值(温度不同,标准缓冲溶液 pH值稍有不同)进行定位,松开测量旋钮,观察仪器的零点是否有变动,如有变动重新调零,再次定位,直至稳定以确保定位准确。以后在测量过程中,零点还可能发生飘移,可以随时调节。但定位旋钮在一般情况下不能再动,否则将导致测量结果错误。

3.3.3 测量并验证标准缓冲溶液的 pH值

如以 pH值为 4.00的邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液 “定位”,选择 pH范围档 0～7,其它档不动,测量磷酸盐及硼酸钠标准缓冲溶液的 pH值;以 pH值为 6.86的磷酸盐标准缓冲溶液 “定位”,仍以 0～7档不动,测量邻苯二甲酸氢钾和硼酸钠两标准缓冲溶液的 pH值;以 pH值为 9.18的硼酸钠标准缓冲溶液 “定位”,将选择档调为 7～14,其它不动,测量邻苯二甲酸氢钾和磷酸盐两标准缓冲溶液的 pH值。测量结果与标准值分别比较相差不大于 ±0.1个 pH,则证明仪器性能状况良好,“定位”准确。

3.4 准确测量未知溶液 pH值

首先用 pH试纸粗测未知溶液 pH值大致范围,然后选择一种与未知溶液 pH值相近的标准缓冲溶液来定位,取下定位溶液冲洗净电极,并且用滤纸轻轻吸干,根据粗测未知液 pH值范围,选择 pH范围档 0～7或 7～14,调节零点,按下测量旋钮,这时指针稳定后所指读数便是未知溶液的准确pH值。

通过多年监测经验总结,不论水样环境因子多么复杂,只要按此要求有效掌握测定步骤进行分析,一定能保证 pH值结果的准确可靠。

[1]黄秀莲.环境分析与监测 [M].北京:高等教育出版社,1983.

[2]本书编委会.水和废水监测分析方法 [M].北京:环境科学出版社,2002.

Analysis Path of pH Value Detection by Glass Electrode M ethod

YANGLiao-yuan,YUAN Jian,YANG Shen-wen,L IJi-hong

(Yutai Environmental Protection Bureau,Yutai Shandong 272300 China)

The theory and analysis path of pH value detection by glass electrode method are introduced in detail.

glass electrode method;pH;path

X83

A

1673-9655(2010)增 1-0094-02

2009-01-06