一.什么是水的PH值?它有什么意义?
PH值是水溶液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=-lgaH+ 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,pH7,pH值越大,表示碱性越强。
二.什么是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)。
三.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。
四.什么是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。
五.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。
六.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。
七.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。
八.什么是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。
九.什么是参比电极?
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。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。
十.什么是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。外壳为塑料的就称为塑壳pH复合电极。外壳为玻璃的就称为玻璃pH复合电极。复合电极的最大优点是合二为一,使用方便。pH复合电极的结构主要由电极球泡、玻璃支持杆、内参比电极、内参比溶液、外壳、外参比电极、外参比溶液、液接界、电极帽、电极导线、插口等组成。
PH计是一台数字显示PH计,它采用3位半十进制LED数字显示。
主要技术性能
1.仪器的级别:0.02级;
2.测量范围 PH:0~14PH
mV:0~1999mV(自动极性显示);
3.zui小显示单位:0.01PH, 1mV;
4.温度补偿范围:0~60℃;
5.电子单元基本误差:PH: ±0.01PH
mV:±1%F.S;
6.仪器的基本误差:0.02PH±1个字;
7.电子单元输入电流:≤2×10-12A;
8.电子单元输入阻抗:≤1×10-12Ω;
9.电子单元补偿误差:±0.01PH;
10.电子单元重复性误差:PH: 0.01PH±1个字
mV:1mV±1个字;
11.仪器重复性误差:≤0.01PH±1个字;
12.电子单元稳定性:0.01PH±1个字/3h;
13.外形尺寸(l×b×h):210×204×80(mm);
14.BM96-PHS-2C型PH计重量:1.5kg;
15.正常使用条件:
a)环境温度:5~40℃
b)相对湿度:≤85%
c)供电电源:AC220V±22V 、 50±1 Hz;
d)除地球磁场外无其他磁场干扰;
该仪器适用于大专院校、研究院所、工矿企业的化验室取样测定水溶液的PH值的点位(mV)值;
此外,还可配上离子选择性电极,测出该电极的电极电位。
PH计校准、更换电池及保养方法,下面为您详细介绍:
一、pH校准
将测试笔电极浸入PH值为6.86(25℃下)的混合磷酸盐标准缓冲液中,并轻轻摇动;
用小螺丝刀调整校正电位器直到显示值与标准缓冲溶液在环境温度下的PH值相符;
电极插入PH4.01的磷笨二甲酸氢钾或PH9.18的硼砂标准缓冲溶液中;
显示值与缓冲溶液的PH值相比应在误差允许范围内。
操作步骤及方法
取下保护套;
先用蒸馏水清洗PH计的电极,并用滤纸将附在电极上的水分吸干;
接通位于电池仓上的开关;
将PH计电极插入被测液体,直到液体浸到略低于“浸没线”,条件允许,可使溶液浸到略高于“浸没线”的位置;
轻轻地搅拌溶液待数值稳定后,读取显示值;
使用完毕,清洗电极,关掉开关,套上保护套;
二、更换电池的方法:
将笔上面有开关的黑色板,轻轻拉出来,不要拉断电线,可看见4颗1.5V电池,拉出更换即可;
注意电池极性及选择相同型号的电池;
电极插入待测液或校正缓冲液时,不可超过测试笔上标示高度。
若电极放置时间很久,且敏感球泡暴露在空气中,因电极干燥,使得响应变慢且显示值不稳定.这时,应将电极浸入蒸馏水中活化几个小时;
为了改善性能,每星期至少一次将PH计电极插入蒸馏水中,每次几分钟;
蛋白质沉淀物(如测牛奶乳酪等)要浸入胃蛋白酶和盐酸溶液中进行消除处理;这种溶液在使用前准备好,使用后,将电极浸入这种溶液几个小时,然后用清水冲洗干净,接着浸入蒸馏水几个小时;
油脂膜同样影响敏感球泡的测量,李除去这薄膜,用75%的醇溶液冲洗敏感球泡,再用滤纸擦干,用水冲洗好,然后浸入蒸馏水中几个小时;
三、pH测试笔的保养及注意事项:
此测试笔出厂时,已校准,可直接使用,下列情况须重新校准:
校准后已使用(或放置)很长时间;
电极使用特别频繁;
测量精度要求比较高;
做校正时,勿重复使用校正缓冲液;
当笔头有白色结晶时,此乃正常现象请勿紧张,可用清水浸泡一段时间;
滴几滴保存液或校正缓冲液在笔套里面,请勿使用蒸馏水或纯水来浸泡或保存测试笔;
测试笔玻璃电极敏感球泡中可能有小气泡,它将影响电极的正常测量,使用时应摇动电极,使气泡跑出敏感球泡;
玻璃电极易打破,使用时需小心;
显示值模糊或不显示或显示值比溶液的真实PH值高或低很多,则应更换电池。