pH計的使用——基本知識(一)
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pH計,是一種常用的儀器設備,主要用來精密測量液體介質的酸堿度值,配上相應的離子選擇電極也可以測量離子電極電位MV值,pH計被廣泛應用于環(huán)保、污水處理、科研、制藥、發(fā)酵、化工、養(yǎng)殖、自來水等領域。該儀器也是食品廠、飲用水廠辦QS、HACCP認證中的必備檢驗設備。
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(wěn)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(chǎn)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(wěn)定不變,這種能對抗少量酸堿或大或稀釋,而使pH值不變化的溶液就稱為緩沖溶液。
pH標準緩沖液有以下特點:
(1)標準溶液的pH值是已知的,并達到規(guī)定的準確度;
(2)標準溶液的pH值有良好的復現(xiàn)性和穩(wěn)定性,具有較大的緩沖容量,較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù);
(3)溶液的制備方法簡單;
2.如何配制pH標準緩沖溶液?
對于一般pH測量,可使用成套的pH組沖試劑(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。
3. 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pH緩沖液,如,pH=9.18、pH=10.01、pH=12.46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,一般可使用六個月左右,如發(fā)現(xiàn)有混頻器濁,發(fā)霉或沉淀現(xiàn)象,不能繼續(xù)使用。使用時,應準備幾個50mL的聚乙烯小瓶,將大瓶中的組沖溶液倒入小瓶中,并在環(huán)境溫度下放置1~2個小時,等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒入大瓶中,以免污染,瓶中的緩沖溶液在>10℃的環(huán)境條件下可以使用2~3天,一般pH=7.00、pH=6.86、pH=14.00三種溶液使用時間可以長一些,pH=9.18和pH=10.01溶液由于吸收空氣中的二氧化碳,其pH值比較容易變化。
4. pH緩沖溶液有何用途?
(1)pH測量前標定校準pH計。
(2)用以檢定pH計的準確性,例如,用pH=6.86和pH=14.00,標定pH計后,將pH電極插入pH=9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標準溶液的pH值是否一致。
(3)在一般精度測量時檢pH計是否需要重新標定。pH計標定并使用后也許會產(chǎn)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(jù)誤差大小確定是否需要重新標定。
(4)檢測pH電極的性能。
5. 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,在玻璃膜表有一很薄的凝膠層,它只有在充分濕潤的條件下才能與溶液中的氫離子有良好的影響。同時,玻璃電極經(jīng)過浸泡,可以使不對稱電勢大大下降并趨向穩(wěn)定。pH玻璃電極一般可以用蒸餾水或pH=4的緩沖溶液浸泡。通常用pH=4緩沖溶液浸泡更好上些,浸泡時間至24小時或更長,根據(jù)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(wěn)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/L KCl溶液或飽和KCl溶液,浸泡時間一般幾小時即可。
因此,對pH復合電極而言,就必須浸泡在含KCl的pH=4緩沖液中,這樣才能對玻璃球泡和液接界同時起作用。這里要特別提醒注意,因為過去人們使用單支的PH玻璃電極已習慣于用去離子水或pH=4組沖液浸泡,后來使用pH復合電極時依然采用這樣的浸泡方法,甚至在一些不正確的pH復合電極的使用說明書中也會進行這種錯誤的指導。這種錯誤的浸泡方法引起的直接后果就是使一支性能良好的pH復合電極就成一支響應慢、精度差的電極,而且浸泡時間越長性能越差,因為經(jīng)過長時間的浸泡,液接界內部(例如,砂芯內部)的KCl濃度已大大降低了,使液接界電勢增大和不穩(wěn)定。當然,只要在正確的浸泡溶液中重新浸泡數(shù)小時,電極還是會復原的。
另外,pH電極也不能浸泡在中性或堿性緩沖溶液中,長期浸泡在此類溶液中會使PH玻璃膜響應遲鈍。正確的pH電極浸泡液的配制:取pH=4.00緩沖劑(250mL)一包,溶于250mL純水中,再加入56克分析純KCl,適當加熱,攪拌至完全溶解即成。
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