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    PH電極知識大盤點

    發布時間:2012-12-07   點擊次數:2684次
      1、什么是水的PH值?它有什么意義?
      
      PH值是水溶液zui重要的理化參數之一。凡涉及水溶液的自然現象,化學變化以及生產過程都與pH值有關,因此,在工業、農業、醫學、環保和科研領域都需要測量pH值。
      
      水的pH值是表示水中氫離子活度的負對數值,表示為:pH=-lgaH+
      
      pH值有時也稱氫離子指數,由于氫離子活度的數值往往很小,在應用上很不方便,所以就用pH值這一概念來作為水溶液酸性、堿性的判斷指標。而且,氫離子活度的負對數值能夠表示出酸性、堿性的變化幅度的數量級的大小,這樣應用起來就十分方便,并由此得到:
      
      1中性水溶液,pH=-1gaH+=-1g10-7=7
      
      2酸性水溶液,pH<7,pH值越小,表示酸性越強;
      
      3堿性水溶液,pH>7,pH值越大,表示堿性越強。
      
      2、什么是pH標度?
      
      pH測量是一種相對測量,它僅僅指示標準溶液與未知溶液之間的pH差別,實際測量時,需要用標準緩沖溶液定期進行校準。因此,為了達到量值的一致,必須建立pH標度。pH表度范圍定為0~14pH,pH標度的量值由基準緩沖溶液的pHs值確定。因此,pH標度的含義可表達為:根據pH定義,在0~14pH范圍內選擇若干個pH緩沖溶液作為pH標度的固定點,并且采用當代技術能達到的zui準確的方法測定它們的pHs值。上有二種pH標度,即多種基準pH標度和單種基準pH標度,中國采用多種基準pHs標度。
      
      3、pH測量一定要標定校準嗎?
      
      pH測量通常有比色法pH試紙或比色皿和電極法二種。比色法當然不要標定,而電極法就一定要標定,因為電極法pH測量就是將未知溶液與已知pHs值的標準溶液在測量電池中作比較測定,這是電極法pH測量的“操作定義”所決定的。
      
      4、什么是pH標準緩沖溶液?它有哪些特點?
      
      pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿,或者在溶液中的化學反應產生少量的酸或堿,以及將溶液適當稀釋,這個溶液的pH值基本上穩定不變,這種能對抗少量酸或堿或稀釋,而使pH值不易發生變化的溶液就稱為pH緩沖溶液。
      
      5、如何配制pH緩沖溶液?
      
      對于一般的pH測量,可使用成套的pH緩沖試劑可配制250ml,配制溶液時,應使用去離子水,并預先煮沸15~30分鐘,以除去溶解的二氧化碳。剪開塑料袋將試劑倒入燒杯中,用適量去離子水使之溶解,并沖洗包裝袋,再倒入250ml容量瓶中,稀釋至刻度,充分搖勻即可。
      
      6、如何正確保存和使用pH緩沖溶液
      
      緩沖溶液配制后,應裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中堿性的pH緩沖液如pH9.18、pH10.01、pH12.46等,應裝在聚乙烯瓶中瓶蓋嚴密蓋緊,在冰箱中低溫5~10℃保存,一般可使用二個月左右,如發現有混濁、發霉或沉淀等現象,不能繼續使用。使用時,應準備幾個50ml的聚乙烯小瓶,將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中,并在環境溫度下放置1~2小時,等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒回大瓶中,以免污染,小瓶中的緩沖溶液在>10℃的環境條件下可以使用2~3天,一般pH7.00、pH6.86及pH4.00三種溶液使用時間可以長一些,pH9.18和pH10.01溶液由于吸收空氣中的CO2,其pH值比較容易變化。
      
      7、pH緩沖溶液有何用途?
      
     ?、舙H測量前標定校準pH計
      
     ?、朴靡詸z定pH計的準確性,例如用pH6.86和pH4.00標定pH計后,將PH電極插入pH9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標準溶液的pHs值是否一致。
      
     ?、窃谝话憔葴y量時檢查pH計是否需要重新標定。pH計標定并使用后也許會產生漂移或變化,因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標準緩沖液中,根據誤差大小確定是否需要重新標定。
      
     ?、葯z測pH電極的性能
      
      8、什么是pH指示電極?
      
      對溶液中氫離子活度有響應,電極電位隨之而變化的電極稱為pH指示電極或pH測量電極。pH指示電極有氫電極、銻電極和玻璃電極等幾種,但zui常用的是玻璃電極。玻璃電極是有玻璃支桿,以及由特殊成份組成的對氫離子敏感的玻璃膜組成。玻璃膜一般呈球泡狀,球泡內充入內參比溶液,插入內參比電極一般用銀/氯化銀電極,用電極帽封接引出電線,裝上插口,就成為一支pH指示電極。市場銷售的zui常用的pH指示電極是231玻璃pH電極。單*支pH指示電極是無法進行測量的,它必須和參比電極一起才能測量。
      
      9、什么是參比電極?
      
      對溶液中氫離子活度無響應,具有已知和恒定的電極電位的電極稱為參比電極。參比電極有硫酸亞汞電極、甘汞電極和銀/氯化銀電極等幾種。zui常用的是甘汞電極和銀/氯化銀電極。參比電極在測量電池中的作用是提供并保持一個固定的參比電勢,因此對參比電極的要求是電勢穩定、重現,溫度系數小,有電流通過時極化電勢小。
      
      10、什么是pH復合電極?
      
      將pH玻璃電極和參比電極組合在一起的電極就稱為pH復合電極。外殼為塑料的就稱為塑殼pH復合電極。外殼為玻璃的就稱為玻璃pH復合電極。復合電極的zui大優點是合二為一,使用方便。pH復合電極的結構主要由電極球泡、玻璃支持桿、內參比電極、內參比溶液、外殼、外參比電極、外參比溶液、液接界、電極帽、電極導線、插口等組成。
      
      11、pH電極為何要浸泡?如何正確浸泡pH復合電極?
      
      pH電極使用前必須浸泡,因為pH球泡是一種特殊的玻璃膜,在玻璃膜表面有一很薄的水合凝膠層,它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的H+離子有良好的響應。同時,玻璃電極經過浸泡,可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩定。pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH4緩沖溶液浸泡。通常使用pH4緩沖液更好一些,浸泡時間8小時至24小時或更長,根據球泡玻璃膜厚度、電極老化程度而不同。同時,參比電極的液接界也需要浸泡。因為如果液接界干涸會使液接界電勢增大或不穩定,參比電極的浸泡液必須和參比電極的外參比溶液一致,即3.3mol/LKCL溶液或飽和KCL溶液,浸泡時間一般幾小時即可。
      
      12、如何正確使用pH復合電極?
      
     ?、徘蚺萸岸瞬粦袣馀?,如有氣泡應用力甩去。
      
     ?、齐姌O從浸泡瓶中取出后,應在去離子水中晃動并甩干,不要用紙巾擦拭球泡,否則由于靜電感應電荷轉移到玻璃膜上,會延長電勢穩定的時間,更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。
      
     ?、莗H復合電極插入被測溶液后,要攪拌晃動幾下再靜止放置,這樣會加快電極的響應。尤其使用塑殼pH復合電極時,攪拌晃動要厲害一些,因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔,電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產生氣泡,使球泡或液接界與溶液接觸不良,因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。
      
     ?、仍谡吵硇栽嚇又袦y試之后,電極必須用去離子水反復沖洗多次,以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時還需先用其他溶液洗去試樣,再用水洗去溶劑,浸入浸泡液中活化。
      
     ?、杀苊饨佑|強酸強堿或腐蝕性溶液,如果測試此類溶液,應盡量減少浸入時間,用后仔細清洗干凈。
      
     ?、时苊庠跓o水乙醇、濃硫酸等脫水性介質中使用,它們會損壞球泡表面的水合凝膠層。
      
     ?、怂軞H復合電極的外殼材料是聚碳酸酯塑料PC,PC塑料在有些溶劑中會溶解,如四氯化碳、三氯乙烯、四氫呋喃等,如果測試中含有以上溶劑,就會損壞電極外殼,此時應改用玻璃外殼的pH復合電極。
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