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【速战速决】水分析PH测量技术问题(活动结束)

  • 社区=冬季=
    2009/09/22
  • 私聊

水质检测

  • 有些关于水分析PH测量技术问题,不知大家会多少?答答看吧,每题2分,由于涉及到部分版友答案会出现雷同,那么就速战速决,明天中午12:30结贴


    1、什么是水的PH值?它有什么意义?
    2、什么是pH标度?
    3、pH测量一定要标定校准吗?
    4、什么是pH标准缓冲溶液?
    5、pH缓冲溶液有何用途?
    6、如何正确保存pH缓冲溶液?
    7、什么是pH指示电极?
    8、pH电极为何要浸泡?
    9、pH电极如何清洗?
    10、温度对pH测量精度有多大的影响?

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  • 太白金星

    第1楼2009/09/22

    1、PH氢离子浓度指数,即 pH值。这个概念是1909年由丹麦生物化学家Søren Peter Lauritz Sørensen提出。p代表德语Potenz,意思是力量或浓度,H代表氢离子。
    pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法。平时我们经常习惯于用百分浓度来表示水溶液的酸碱度,如1%的硫酸溶液或1%的碱溶液,但是当水溶液的酸碱度很小很小时,如果再用百分浓度来表示则太麻烦了,这时可用pH来表示。pH的应用范围在0-14之间,当pH=7时水呈中性;pH<7时水呈酸性,pH愈小,水的酸性愈大;当pH>7时水呈碱性,pH愈大,水的碱性愈大。
    pH值的计算公式如下:
    C(H)为H离子浓度
    -lg(C(H)),例如HCL溶液,-lg(10^-2)=2
    碱性溶液中
    14-lg(C(OH))
    世界上所有的生物是离不开水的,但是适宜于生物生存的pH值的范围往往是非常狭小的,因此国家环保局将处理出水的pH值严格地规定在6-9之间。
    2、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标度范围定为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。
    3、ph测量通常有比色法(ph试纸或比色皿)和电极法两种。比色法当然不用标定,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、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。
    5、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计是否需要重新设定。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。
    6、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。
    7、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。
    8、pH电极使用前必须浸泡,因为pH球泡是一种特殊的玻璃膜,在玻璃膜表面有一很薄的水合凝胶层,它只有在充分湿润的条件下才能与溶液中的H+离子有良好的响应。同时,玻璃电极经过浸泡,可以使不对称电势大大下降并趋向稳定。pH玻璃电极一般可以用蒸馏水或pH4缓冲溶液浸泡。通常使用pH4缓冲液更好一些,浸泡时间8小时至24小时或更长,根据球泡玻璃膜厚度、电极老化程度而不同。同时,参比电极的液接界也需要浸泡。因为如果液接界干涸会使液接界电势增大或不稳定,参比电极的浸泡液必须和参比电极的外参比溶液一致,即3.3mol/L KCL溶液或饱和KCL溶液,浸泡时间一般几小时即可。
    因此,对pH复合电极而言,就必须浸泡在含KCL的pH4缓冲溶液中,这样才能对玻璃球泡和液接界同时起作用。这里要特别提醒注意,因为过去人们使用单支的pH玻璃电极已习惯于用去离子水或pH4缓冲液浸泡,后来使用pH复合电极时依然采用这样的浸泡方法,甚至在一些不正确的pH复合电极的使用说明书中也会进行这种错误的指导。这种错误的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH复合电极变成一支响应慢、精度差的电极,而且浸泡时间越长性能越差,因为经过长时间的浸泡,液接界内部(例如砂芯内部)的KCL浓度已大大降低了,使液接界电势增大和不稳定。当然,只要在正确的浸泡溶液中重新浸泡数小时,电极还是会复原的。
    另外,pH电极也不能浸泡在中性或碱性的缓冲溶液中,长期浸泡在此类溶液中会使pH玻璃膜响应迟钝。正确的pH电极浸泡液的配制:取pH4.00缓冲剂(250ml)一包,溶于250ml纯水中,再加入56克分析纯KCl,适当加热,搅拌至完全溶解即成。上海三信仪表厂有瓶装的电极浸泡液供应,规格有500ml和50ml二种,这些浸泡液中含有防腐剂成分,不会发霉和变质,保质期一年。
    为了使pH复合电极使用更加方便,一些进口的pH复合电极和部分国产电极(如上海三信仪表厂的产品),都在pH复合电极头部装有一个密封的塑料小瓶,内装电极浸泡液,电极头长期浸泡其中,使用时拔出洗净就可以,非常方便。这种保存方法不仅方便,而且对延长电极寿命也是非常有利的,只是塑料小瓶中的浸泡液不要受污染,要注意更换。
    9、球泡和液接界污染后先用以下溶剂清洗,再用去离子水洗去溶剂,将电极浸入浸泡掖中活化
    污染物 清洗剂
    无机金属氧化物 低于1mol/L 稀酸
    有机油脂类物 稀洗涤剂(弱酸性)
    树脂高分子物质 稀酒精、丙酮、乙醚
    蛋白质血球沉淀物 酸性酶溶液(如食母生片)
    颜料类物质 稀漂白掖、过氧化氢
    10、对pH电极,温度的影响每一个pH为0.003pH/℃,例如一个0.2级的pH计,在30℃pH7.00缓冲溶液中进行校准,然后测试60℃的溶液(假定溶液的pH范围在pH6~8之间与pH7.00相差一个pH单位),则温度影响的最大误差就是30×0.003=0.09pH.如果是3个pH单位(在pH4~10范围内),最大误差就是0.27pH,从中可以看出温度对pH的影响是很大的。当然,我们也可以从中得出结论,为了减少温度对pH测量的误差,我们应该注意以下三点:
    (a)尽量选择接近被测溶液pH值的缓冲溶液校准pH计
    (b)尽量使校准溶液的温度与被测溶液的温度一致或接近。
    (c)应该选择有温度补偿的pH计
    精度高于0.1pH的pH计都有温度补偿调节,而0.2级的pH计就不带有温度补偿。有些0.2级的pH计也号称有0.1级的精度,其实这是不可能的,有人是将分辨率0.1pH和精度0.1pH这二个概念进行了混淆。即使以一个pH单位来说,相隔60℃的pH误差就是0.003×60=0.18pH,因此,没有温度补偿的pH计,最高的精度也只有0.2pH.。

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  • 小不董

    第2楼2009/09/23

    应助达人

    太白一个人就答完了,我们只能看着吧。

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  • agnz1106

    第3楼2009/09/23

    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。

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  • 小卢

    第4楼2009/09/23

    给他审核一下,看有没答错的!

    doxw0323 发表:太白一个人就答完了,我们只能看着吧。

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  • 魅力星光

    第5楼2009/09/23

    来迟了,
    pH实际上是水溶液中酸碱度的一种表示方法

    doxw0323 发表:太白一个人就答完了,我们只能看着吧。

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  • 太白金星

    第6楼2009/09/23

    80年代就开展降水酸度监测,经常考核的。呵呵!最近就监测技术大比武预考考了一次理论演习。

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  • chemistryren

    第7楼2009/09/24

    我们的降水每次下雨就要测的.

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  • caihongxian

    第8楼2009/12/02

    二楼回答的好!
    我们的复合电极响应慢!(上海伟业的),自带瓶装的时间长了,我们要自己配点,按您说的:取pH4.00缓冲剂(250ml)一包,溶于250ml纯水中,再加入56克分析纯KCl,适当加热,搅拌至完全溶解即成。是吗?

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  • 今明后

    第9楼2009/12/02

    怎么我都不知道,就被抢答完了!

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