pH电极及pH测量技术问答 点击：1089 | 回复：15
发表于：2008-03-10 09:09:00
楼主
1、什么是水的PH值？它有什么意义？
PH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象，化学变化以及生产过程都与pH值有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。
水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值，表示为：
pH=-lg aH+
pH值有时也称氢离子指数，由于氢离子活度的数值往往很小，在应用上很不方便，所以就用pH值这一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指标。而且，氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小，这样应用起来就十分方便，并由此得到：
1中性水溶液，pH=-1g aH+=-1g 10-7=7
2酸性水溶液，pH<7，pH值越小，表示酸性越强；
3碱性水溶液，pH>7，pH值越大，表示碱性越强。
2、什么是pH标度？
pH测量是一种相对测量，它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的pH差别，实际测量时，需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此，为了达到量值的一致，必须建立pH标度。pH表度范围定为0～14pH，pH标度的量值由基准缓冲溶液的pHs值确定。因此，pH标度的含义可表达为：根据pH定义，在0～14pH范围内选择若干个pH缓冲溶液作为pH标度的固定点，并且采用当代技术能达到的最准确的方法测定它们的pHs值。国际上有二种pH标度，即多种基准pH标度和单种基准pH标度，中国采用多种基准pHs标度。六种基准缓冲溶液0～95℃的pHs值见表1.
表1 六种基准缓冲溶液的pHs值
温度，℃ B1 B3 B4 B6 B9 B12
0 1.668 －－－－ 4.006 6.981 9.458 13.416
5 1.669 －－－－ 3.999 6.949 9.391 13.210
10 1.671 －－－－ 3.996 6.921 9.330 13.011
15 1.673 －－－－ 3.996 6.898 9.276 12.820
20 1.676 －－－－ 3.998 6.879 9.226 12.637
25 1.680 3.559 4.003 6.864 9.182 12.460
30 1.684 3.551 4.010 6.852 9.142 12.292
35 1.688 3.547 4.019 6.844 9.105 12.130
40 1.694 3.547 4.029 6.838 9.072 11.975
45 1.700 3.550 4.042 6.834 9.042 11.828
50 1.706 3.555 4.055 6.833 9.015 11.697
55 1.713 3.563 4.070 6.834 8.990 11.553
60 1.721 3.573 4.087 6.837 8.968 11.426
70 1.739 3.596 4.122 6.847 8.926 －－－－-
80 1.759 3.622 4.161 6.862 8.890 －－－－-
90 1.782 3.648 4.203 6.881 8.856 －－－－-
95 1.795 3.660 4.224 6.891 8.839 －－－－-
3、pH测量一定要标定校准吗？
pH测量通常有比色法pH试纸或比色皿和电极法二种。比色法当然不要标定，而电极法就一定要标定，因为电极法pH测量就是将未知溶液与已知pHs值的标准溶液在测量电池中作比较测定，这是电极法pH测量的“操作定义”所决定的。
4、什么是pH标准缓冲溶液？它有哪些特点？
pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱，或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱，以及将溶液适当稀释，这个溶液的pH值基本上稳定不变，这种能对抗少量酸或碱或稀释，而使pH值不易发生变化的溶液就称为pH缓冲溶液。
pH标准缓冲溶液具有以下特点：
1标准溶液的pH值是已知的，并达到规定的准确度
2标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性，具有较大的缓冲容量，较小的稀释值和较小的温度系数。
3溶液的制备方法简单
5、如何配制pH缓冲溶液？
对于一般的pH测量，可使用成套的pH缓冲试剂可配制250ml，配制溶液时，应使用去离子水，并预先煮沸15～30分钟，以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中，用适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋，再倒入250ml容量瓶中，稀释至刻度，充分摇匀即可。
6、如何正确保存和使用pH缓冲溶液
缓冲溶液配制后，应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等，应装在聚乙烯瓶中瓶盖严密盖紧，在冰箱中低温5～10℃保存，一般可使用二个月左右，如发现有混浊、发霉或沉淀等现象，不能继续使用。使用时，应准备几个50ml的聚乙烯小瓶，将大瓶中的缓冲溶液倒入小瓶中，并在环境温度下放置1～2小时，等温度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的缓冲溶液在>10℃的环境条件下可以使用2～3天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2，其pH值比较容易变化。
7、pH缓冲溶液有何用途？
⑴pH测量前标定校准pH计
⑵用以检定pH计的准确性，例如用pH6.86和pH4.00标定pH计后，将pH电极插入pH9.18溶液中，检查仪器显示值和标准溶液的pHs值是否一致。
⑶在一般精度测量时检查pH计是否需要重新标定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化，因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中，根据误差大小确定是否需要重新标定。
⑷检测pH电极的性能
8、什么是pH指示电极？
对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极。pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但最常用的是玻璃电极。玻璃电极是有玻璃支杆，以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液，插入内参比电极一般用银/氯化银电极，用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支pH指示电极。市场销售的最常用的pH指示电极是231玻璃pH电极。单独一支pH指示电极是无法进行测量的，它必须和参比电极一起才能测量。
9、什么是参比电极？
对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。最常用的是甘汞电极和银/氯化银电极。参比电极在测量电池中的作用是提供并保持一个固定的参比电势，因此对参比电极的要求是电势稳定、重现，温度系数小，有电流通过时极化电势小。
10、什么是pH复合电极？
将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极。外壳为塑
PH值是水溶液最重要的理化参数之一。凡涉及水溶液的自然现象，化学变化以及生产过程都与pH值有关，因此，在工业、农业、医学、环保和科研领域都需要测量pH值。
水的pH值是表示水中氢离子活度的负对数值，表示为：
pH=-lg aH+
pH值有时也称氢离子指数，由于氢离子活度的数值往往很小，在应用上很不方便，所以就用pH值这一概念来作为水溶液酸性、碱性的判断指标。而且，氢离子活度的负对数值能够表示出酸性、碱性的变化幅度的数量级的大小，这样应用起来就十分方便，并由此得到：
1中性水溶液，pH=-1g aH+=-1g 10-7=7
2酸性水溶液，pH<7，pH值越小，表示酸性越强；
3碱性水溶液，pH>7，pH值越大，表示碱性越强。
2、什么是pH标度？
pH测量是一种相对测量，它仅仅指示标准溶液与未知溶液之间的pH差别，实际测量时，需要用标准缓冲溶液定期进行校准。因此，为了达到量值的一致，必须建立pH标度。pH表度范围定为0～14pH，pH标度的量值由基准缓冲溶液的pHs值确定。因此，pH标度的含义可表达为：根据pH定义，在0～14pH范围内选择若干个pH缓冲溶液作为pH标度的固定点，并且采用当代技术能达到的最准确的方法测定它们的pHs值。国际上有二种pH标度，即多种基准pH标度和单种基准pH标度，中国采用多种基准pHs标度。六种基准缓冲溶液0～95℃的pHs值见表1.
表1 六种基准缓冲溶液的pHs值
温度，℃ B1 B3 B4 B6 B9 B12
0 1.668 －－－－ 4.006 6.981 9.458 13.416
5 1.669 －－－－ 3.999 6.949 9.391 13.210
10 1.671 －－－－ 3.996 6.921 9.330 13.011
15 1.673 －－－－ 3.996 6.898 9.276 12.820
20 1.676 －－－－ 3.998 6.879 9.226 12.637
25 1.680 3.559 4.003 6.864 9.182 12.460
30 1.684 3.551 4.010 6.852 9.142 12.292
35 1.688 3.547 4.019 6.844 9.105 12.130
40 1.694 3.547 4.029 6.838 9.072 11.975
45 1.700 3.550 4.042 6.834 9.042 11.828
50 1.706 3.555 4.055 6.833 9.015 11.697
55 1.713 3.563 4.070 6.834 8.990 11.553
60 1.721 3.573 4.087 6.837 8.968 11.426
70 1.739 3.596 4.122 6.847 8.926 －－－－-
80 1.759 3.622 4.161 6.862 8.890 －－－－-
90 1.782 3.648 4.203 6.881 8.856 －－－－-
95 1.795 3.660 4.224 6.891 8.839 －－－－-
3、pH测量一定要标定校准吗？
pH测量通常有比色法pH试纸或比色皿和电极法二种。比色法当然不要标定，而电极法就一定要标定，因为电极法pH测量就是将未知溶液与已知pHs值的标准溶液在测量电池中作比较测定，这是电极法pH测量的“操作定义”所决定的。
4、什么是pH标准缓冲溶液？它有哪些特点？
pH缓冲溶液是一种能使pH值保持稳定的溶液。如果向这种溶液中加入少量的酸或碱，或者在溶液中的化学反应产生少量的酸或碱，以及将溶液适当稀释，这个溶液的pH值基本上稳定不变，这种能对抗少量酸或碱或稀释，而使pH值不易发生变化的溶液就称为pH缓冲溶液。
pH标准缓冲溶液具有以下特点：
1标准溶液的pH值是已知的，并达到规定的准确度
2标准溶液的pH值有良好的复现性和稳定性，具有较大的缓冲容量，较小的稀释值和较小的温度系数。
3溶液的制备方法简单
5、如何配制pH缓冲溶液？
对于一般的pH测量，可使用成套的pH缓冲试剂可配制250ml，配制溶液时，应使用去离子水，并预先煮沸15～30分钟，以除去溶解的二氧化碳。剪开塑料袋将试剂倒入烧杯中，用适量去离子水使之溶解，并冲洗包装袋，再倒入250ml容量瓶中，稀释至刻度，充分摇匀即可。
6、如何正确保存和使用pH缓冲溶液
缓冲溶液配制后，应装在玻璃瓶或聚乙烯瓶中碱性的pH缓冲液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等，应装在聚乙烯瓶中瓶盖严密盖紧，在冰箱中低温5～10℃保存，一般可使用二个月左右，如发现有混浊、发霉或沉淀等现象，不能继续使用。使用时，应准备几个50ml的聚乙烯小瓶，将大瓶中的缓冲溶液倒入小瓶中，并在环境温度下放置1～2小时，等温度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中，以免污染，小瓶中的缓冲溶液在>10℃的环境条件下可以使用2～3天，一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三种溶液使用时间可以长一些，pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空气中的CO2，其pH值比较容易变化。
7、pH缓冲溶液有何用途？
⑴pH测量前标定校准pH计
⑵用以检定pH计的准确性，例如用pH6.86和pH4.00标定pH计后，将pH电极插入pH9.18溶液中，检查仪器显示值和标准溶液的pHs值是否一致。
⑶在一般精度测量时检查pH计是否需要重新标定。pH计标定并使用后也许会产生漂移或变化，因此在测试前将电极插入与被测溶液比较接近的标准缓冲液中，根据误差大小确定是否需要重新标定。
⑷检测pH电极的性能
8、什么是pH指示电极？
对溶液中氢离子活度有响应，电极电位随之而变化的电极称为pH指示电极或pH测量电极。pH指示电极有氢电极、锑电极和玻璃电极等几种，但最常用的是玻璃电极。玻璃电极是有玻璃支杆，以及由特殊成份组成的对氢离子敏感的玻璃膜组成。玻璃膜一般呈球泡状，球泡内充入内参比溶液，插入内参比电极一般用银/氯化银电极，用电极帽封接引出电线，装上插口，就成为一支pH指示电极。市场销售的最常用的pH指示电极是231玻璃pH电极。单独一支pH指示电极是无法进行测量的，它必须和参比电极一起才能测量。
9、什么是参比电极？
对溶液中氢离子活度无响应，具有已知和恒定的电极电位的电极称为参比电极。参比电极有硫酸亚汞电极、甘汞电极和银/氯化银电极等几种。最常用的是甘汞电极和银/氯化银电极。参比电极在测量电池中的作用是提供并保持一个固定的参比电势，因此对参比电极的要求是电势稳定、重现，温度系数小，有电流通过时极化电势小。
10、什么是pH复合电极？
将pH玻璃电极和参比电极组合在一起的电极就称为pH复合电极。外壳为塑
发表于：2008-08-06 09:41:15
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