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Technical articlespH值是水溶液中氫離子活度的方便表示方法。pH值定義為水溶液中氫離子活度(aH+)的負對數,即pH=-lgaH+,但氫離子活度卻難以由實驗準確測定。為實用方便,溶液的pH值規(guī)定為由下式測定:
式中 E為含有待測溶液(pH)的原電池電動勢,V; Es為含有標準緩沖液(pHs)的原電池電動勢,V; k是為與溫度(t,℃)有關的常數。 k=0.05916+0.000198(t-25) 由于待測物的電離常數、介質的介電常數和液接界電位等諸多因素均可影響pH值的準確測量,所以實驗測得的數值只是溶液的表觀pH值,它不能作為溶液氫離子活度的嚴格表征。盡管如此,只要待測溶液與標準緩沖液的組成足夠接近,由上式測得的pH值與溶液的真實pH值還是頗為接近的。 溶液的pH值使用酸度計測定。水溶液的pH值通常以玻璃電極為指示電極、飽和甘汞電極或銀-氯化銀電極為參比電極進行測定。酸度計應定期進行計量檢定,并符合國家有關規(guī)定。測定前,應采用下列標準緩沖液校正儀器,也可用國家標準物質管理部門發(fā)放的標示pH值準確至0.0lpH單位的各種標準緩沖液校正儀器。 1.儀器校正用的標準緩沖液 (1)草酸鹽標準緩沖液 精密稱取在54℃±3℃干燥4~5小時的草酸三氫鉀12.71g,加水使溶解并稀釋至1000ml。 (2)苯二甲酸鹽標準緩沖液 精密稱取在115℃±5℃干燥2~3小時的鄰苯二甲酸氫鉀10.21g,加水使溶解并稀釋至1000ml。 (3)磷酸鹽標準緩沖液 精密稱取在115℃±5℃干燥2~3小時的無水磷酸氫二鈉3.55g與磷酸二氫鉀3.40g,加水使溶解并稀釋至1000ml。 (4)硼砂標準緩沖液 精密稱取硼砂3.81g(注意避免風化),加水使溶解并稀釋至1000ml,置聚乙烯塑料瓶中,密塞,避免空氣中二氧化碳進入。 (5)氫氧化鈣標準緩沖液 于25℃,用無二氧化碳的水和過量氫氧化鈣經充分振搖制成飽和溶液,取上清液使用。 因本緩沖液是25℃時的氫氧化鈣飽和溶液,所以臨用前需核對溶液的溫度是否在25℃,否則需調溫至25℃再經溶解平衡后,方可取上清液使用。存放時應防止空氣中二氧化碳進入。一旦出現渾濁,應棄去重配。 上述標準緩沖溶液必須用pH值基準試劑配制。不同溫度時各種標準緩沖液的pH值如下表。 2.注意事項 測定pH值時,應嚴格按儀器的使用說明書操作,并注意下列事項。
(1)測定前,按各品種項下的規(guī)定,選擇兩種pH值約相差3個pH單位的標準緩沖液,并使供試品溶液的pH值處于兩者之間。
(2)取與供試品溶液pH值較接近的一種標準緩沖液對儀器進行校正(定位),使儀器示值與表列數值一致。
(3)儀器定位后,再用第二種標準緩沖液核對儀器示值,誤差應不大于±0.02pH單位。若大于此偏差,則應小心調節(jié)斜率,使示值與第二種標準緩沖液的表列數值相符。重復上述定位與斜率調節(jié)操作,至儀器示值與標準緩沖液的規(guī)定數值相差不大于0.02pH單位。否則,需檢查儀器或更換電極后,再行校正至符合要求。
(4)每次更換標準緩沖液或供試品溶液前,應用純化水充分洗滌電極,然后將水吸盡,也可用所換的標準緩沖液或供試品溶液洗滌。
(5)在測定高pH值的供試品和標準緩沖液時,應注意堿誤差的問題,必要時選用適當的玻璃電極測定。
(6)對弱緩沖液或無緩沖作用溶液的pH值測定,除另有規(guī)定外,先用苯二甲酸鹽標準緩沖液校正儀器后測定供試品溶液,并重取供試品溶液再測,直至pH值的讀數在1分鐘內改變不超過±0.05止;然后再用硼砂標準緩沖液校正儀器,再如上法測定;兩次pH值的讀數相差應不超過0.1, 取兩次讀數的平均值為其pH值。
(7)配制標準緩沖液與溶解供試品的水,應是新沸過并放冷的純化水,其pH值應為5.5~7.0。 (8)標準緩沖液一般可保存2~3個月,但發(fā)現有渾濁、發(fā)霉或沉淀等現象時,不能繼續(xù)使用。