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1、用pH计测定溶液的pH值一、实验目的1熟悉pH构造和测定原理2.掌握用pH计测定溶液pH步骤二、实验原理pH电极的构造：玻璃电极使用前，必须在水溶液中浸泡，使之生成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。浸泡后的玻璃膜示意图：內水合WS0.01 z 10 卩血K十-H+Na干ms80lOOkim外水合硅胶层0.01 Z 10 卩ninJ十电池电动势：E =ESCE - E 膜-EAgCl,Ag 而其中 E膜=已夕卜E内=k+0.0591g a H所以 E 电 =k，- 0.0591gaH =k，+ 0.059pH水化硅胶层具有界面，构成单独的一相，厚度一般为0.0110 口 m。在水
2、 化层，玻璃上的Na+与H+发生离子交换而产生相界电位，也即道南电位。水化层表面可视作阳离子交换剂。溶液中H+经水化层扩散至干玻璃层，干 玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子，离子的相对移动产生扩散电位。两 者之和构成膜电位。将浸泡后的玻璃电极放入待测溶液，水合硅胶层表面与溶液中的H+活度不 同，形成活度差，H+由活度大的一方向活度小的一方迁移，平衡时：H+溶液=H+硅胶E 内=k1 + 0.059 lg( a2 / a2)E 外=k2 + 0.059 lg(a1 / alal、a2分别表示外部试液和电极内参比溶液的H+活度；a1、a2分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的H+活度；k1、k2
3、则是由玻璃膜外、内表面性质决定的常数。 由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同，则k1=k2 ， a1 = a2E 膜=E 夕卜-E 内=0.059 lg( a1 / a2)由于内参比溶液中的H+活度(a2)是固定的，则：E 膜=K + 0.059 lg a1 = K - 0.059 pH 试液Ag | AgCl, HC1 (0, lmobL_1) | ttB | 测量溶液 I KC1 他和)，电飙 血pH坂璃电碾咆和甘汞电极用电位法测定溶液的pH值时，E电池=K+0.059 pH。由于K是无法测量的， 我们可以利用在相同条件下测pH值与之相近的标准缓冲溶液Es=K+0.592 pH， 再通过两式
4、来消除K，从而求得pHx= pHs+(Es-Ex)/ 0.0592V三、实验步骤打开电源开关，按“pH/mV”，进入pH测定状态，按“温度”按钮，使显示 溶液温度值(25C )，然后按“确认”键，仪器确定溶液温度后回到pH测量状 态。把蒸馏水清洗过的电极插入pH=6.86的标准缓冲溶液中，待读数稳定后按“标定”键，调节读数为该溶液当时温度下的pH值，然后按“确认”键，仪器 进入 pH 测定状态。将电极清洗后插入到pH=4.00的缓冲溶液中，待读数稳定后，按“标定”键, 调至该温度下的pH值，按“确认”键，回到pH测定状态。校准结束。测量时，先测定与待测液pH值相近的缓冲溶液的pH值，然后清洗电
5、极， 测定待测液的pH值。在标定后测待测酸液的pH，待读数稳定后记录数值。用 同样的方法标定碱性标准溶液，再测定碱性未知液四、仪器使用中的注意事项1仪器的输入端（包括玻璃电极插座与插头）必须保持干燥清洁。2. 新玻璃pH电极或长期干储存的电极，在使用前应在pH浸泡液中浸 泡24小时后才能使用。pH电极在停用时，就将电极的敏感部分浸泡在pH浸 泡液中。这对改善电极响应迟钝和延长电极寿命是非常有利的。3. pH浸泡液的正确配制方法：取pH4.00缓冲剂（250mL）包，溶于250mL 纯水中，再加入56克分析纯KCI，适当加热，搅拌至完全溶解即成。4. 在使用复合电极时，溶液一定要超过电极头部的陶瓷孔。电极头部若沾 污可用医用棉花轻擦。5. 玻璃 pH 电极和甘汞电极在使用时，必须注意内电极与球泡之间及参比 电极内陶瓷蕊附近是否有气泡存在，如有必须除了。6. 用标准溶液标定时，首先要保证标准缓冲溶液的精度，否则将引起严重 的测量误差。标准溶液可自行配制，但最好用国家传递的标准缓冲溶液。五、实验反思本实验相对用时很少，且操作简单。在使用时应保护好电极，使用完毕后， 关闭电源，并将电极浸在保护液中六、实验数据在T=25时测定混合磷酸盐pH=6.86邻苯二甲酸氢钾pH=4.00HAc-NaAcpH=4.58硼砂pH=9.18nh3 h 2oNH4CIpH =9.67
