玻璃电极响应斜率和溶液PH测定

会计学1玻璃电极响应斜率和溶液PH测定2023/1/19二、实验原理

pH是表示溶液酸碱度的一种指标，其理论定义为：，表示溶液中氢离子的活度。目前比较精确的pH测量都需要用电化学方法，就是根据能斯特公式，用酸度计测量电池电动势来确定pH。该方法常用pH玻璃电极为指示电极（接酸度计的为负极），饱和甘汞电极为参比电极（接酸度计的正极），与被测溶液组成如下电池：第2页/共14页第1页/共14页2023/1/19电池的电动势与氢离子活度α1和α2有关（假定在测量过程中不对称电位和液接电位不变）：Ag,AgCl|HCl|玻璃膜|试液溶液

KCl(饱和）

|Hg2Cl2（固），

Hg玻璃液接甘汞第3页/共14页第2页/共14页2023/1/19

K值在一定条件下虽有定值，但却不能准确测定或计算得到，故在实际测量时，要先用已知pH值的标准缓冲溶液来校准酸度计，称为“定位”，使E电池和溶液pH的关系能满足上式；然后再在相同条件下，测量被测溶液的pH。这两个电池的电动势分别为：

pH标准溶液：

被测未知液：第4页/共14页第3页/共14页2023/1/19因为测量条件（温度、电极等）相同，将上面两式联合可得到pH的实用定义（操作定义）为：故可见，pH的测量是相对的，每次测量的pH试液都是与其pH最接近的标准缓冲溶液进行对比的。测量结果的准确度首先决定于标准缓冲溶液pHS值的准确度。第5页/共14页第4页/共14页2023/1/19第6页/共14页第5页/共14页2023/1/19三、仪器和试剂1.pHS-25型酸度计2.复合电极或玻璃电极和232型饱和甘汞电极3.PH标准缓冲溶液（邻苯二甲酸氢钾pH=4.00、混合磷酸盐pH=6.86、硼砂pH=9.18，25℃）4.未知pH试液（三个水样）

第7页/共14页第6页/共14页2023/1/19四、实验步骤1.pHS-25型酸度计的使用。2.玻璃电极响应斜率的测定。一支功能良好的玻璃电极，应该有理论上的能斯特响应，即在不同的pH缓冲溶液中测得的电极电位与pH呈直线关系，在25℃下其斜率为59mv/pH。测定方法为：第8页/共14页第7页/共14页2023/1/19（1）接通电源（预热20分钟），按使用说明调零，校正安装好复合电极或玻璃电极与饱和甘汞电极。在50ｍL烧杯中盛20mL左右的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液（pH=4.00)，将电极浸入其中，按下mV档，不时摇动烧杯，使指针稳定后读数，记下数据E（单位为mV）。（2）用蒸馏水轻轻冲洗电极，并用滤纸吸干。在50mL烧杯中盛20mL左右硼砂（pH=9.18)溶液，按下mV档，按上法操作。（3）用（2）的操作更换pH=6.86(混合磷酸盐）的缓冲溶液，测其E值。第9页/共14页第8页/共14页2023/1/193.pH测定（三种试液的未知水样）（1）将电极用水冲洗干净，并用滤纸吸干。（2）先用邻苯二甲酸氢钾(pH=4.00)、硼砂(pH=9.18)标准缓冲试液校正仪器（两点校正）。校正完毕后，不得再转动定位调节旋钮和斜率调节旋钮，否则应重新校正（3）校正后，分别测三个未知水样的pH值（4）测完后取下电极，用水冲洗干净，妥善保存，实验完毕。第10页/共14页第9页/共14页2023/1/19五、数据处理1.用以上测得的E值对pH作图，求其直线的斜率。该斜率即为玻璃电极的响应斜率，若电极响应斜率偏离理论值（59mv/pH）很多，则此电极不能使用。2.记录所测试样溶液的pH值。第11页/共14页第10页/共14页2023/1/19六、思考题1.什么是pH的理论定义?什么是pH的实用（操作）定义?pH的实用定义说明什么问题？2.为什么不能用普通的毫伏计测pH?3.测定pH时，为什么要选用pH与待测溶液的pH相近的标准缓冲溶液来定位。第12页/共14页第11页/共14页2023/1/19七、注意事项

1.电极的实际响应斜率若略有降低，可将其进行复位处理，若低于52mv，则不易再使用。2.玻璃电极在使用前应放在蒸馏水或0.1mol/L盐酸中侵泡24小时后才可使用，使用时注意保护玻璃膜。3.复合电极的外参比补充液为3mol/L氯化钾溶液，不用时拉上橡皮套（底部应套上装有3mol/L