《pH工作原理.docVIP

酸度计简称pH计，pH酸度计是一种电化学分析仪器，主要用来分析水溶液的pH值。广泛应用于工农业生产、环境保护、食品分析、医药、科学实验等研究领域中。以pH值表示的酸度是一个重要的物化特性参数。主要用于测定各种溶液的酸碱度(pH)值和测量电极(mV)值。pH酸度计由电极和电计两部分组成，常见的种类主要有台式酸度计、工业在线酸度计PH计、便携式PH计，笔式酸度计三大类别。 pH测量的基本原理 pH测量实际上是测量一个原电池的平衡电动势E，原电池可以自发地把化学能转 变为电能。与之相反的是电解池，把电能转化为化学能。 ZnSO4 CuSO4 两个电极插在电解质溶液中，就构成原电池。如图，Zn 电极和Cu电极分别插入ZnSO4溶液和CuSO4溶液中，就构成丹尼尔电池。 当一个对氢离子可逆的指示电极和一个参比电极同时放入同一种溶液中，就产生一个电动势，其大小与溶液的氢离子活度有关，而与其它离子的存在关系很小，因此通过对电池电动势的测定，可以确定溶液的酸度。 对氢离子可逆的电极，其电极电位与氢离子的活度的关系符合Nernst方程。 有关概念 溶液：是一种物质（即溶质）以分子或比分子更小的质点均匀地分散于另一种物质（即溶剂）中，所得到的稳定体系。 电解质溶液：通常把酸、碱、盐在溶液中能电离成离子，且能为电流所分解，其溶液具有导电性的物质所形成的溶液，称为电解质溶液。 浓度： 在一定溶液或溶剂中所含溶质的量叫做溶液的浓度。 活度： 溶液在化学反应过程中所表现出来的“有效浓度”，一般用符号“a”表示， 它与浓度的关系是：a = rm , r”称为活度系数。对于弱电解质溶液，当溶液无限稀释时，a = m 。 pH的定义： pH的定义是氢离子活度的负对数，即pH = －log aH, pH值就是溶液的酸度标度。在25℃时，如pH=7，则溶液呈中性，pH﹤7则溶液呈酸性；pH﹥7则溶液呈碱性。一般水溶液的pH值变化范围是0～14。 pH标度： 按照一定的方法测定出的几种标准缓冲溶液的pHs 值作为pH测量的基准点即为pH标度。 缓冲溶液： 当向某溶液中加入强酸或强碱时，其pH值不发生变化或变化很小，也就是说此溶液本身对pH值有一定的调节作用，这种溶液称为缓冲溶液。通常缓冲溶液是由弱酸及其盐或弱碱及其盐的混合物组成的。 缓冲容量： 使某缓冲溶液的pH值改变一个单位，在一升该溶液中需要加入强酸或强碱的量叫缓冲容量。 稀释值： 用等体积的纯水来稀释一定浓度的缓冲溶液时所引起的pH变化叫做稀释值。 温度系数： 温度变化1℃所引起的某缓冲溶液pH值的变化称为该溶液的温度系数。 液接界电势：在两种溶液接界处，由于离子扩散速度不同而产生的电势。液接界电势的大小与溶液的pH值有关，还与溶液的离子强度有关。液接界电势的稳定性则与所采用的液接界形式有关。 零电势（等电势）：当玻璃电极与参比电极组成pH测量电池时，在玻璃电极的使用范围内，电池电动势与溶液pH值成线性关系。在pH=7时，电动势为零。 pH测量电动势为零时的溶液pH值，称为玻璃电极的零电势pH值。零电势pH值又叫等电势点，取决于内参比溶液的pH值。 写出pH的实用定义并简述其意义： pHx = pHs +(Ex－Es)/2.3026RT/F pHx —— 待测液的pH值； pHs —— 标准缓冲溶液的pH值； Ex —— 待测液放入电池后测的的电动势； Es —— 标准缓冲溶液放入电池后测的的电动势； R —— 气体常数(8.31439焦耳/摩尔和℃)； T —— 绝对温度(例：20℃=273+293开尔文)； F —— 法拉弟常数(96493库化/当量)。 (Ex－Es)/（pHx － pHs）= 2.3026RT/F 令K=　2.3026RT/F 称为对氢离子可逆的电极的理论电化转换系数，也叫玻璃电极的理论斜率。它表示溶液的pH值每改变一个单位时，电动势的改变量。K是温度的函数。 上式说明pH值与电动势的关系与温度有关。 问题：选作pH标准的缓冲溶液必须符合哪些要求？ 答：选作pH标准的缓冲溶液必须符合： 它的pH值必须预先可以做到准确测定； 必须具有缓冲容量大，稀释值和温度系数小的特点； 溶液的 3、 制备要简单。 pH缓冲液配置：1、 厂家配套的缓冲试剂：使用成套的pH缓冲试剂可配制250ml，配制溶液时，应使用去离子水或二次蒸馏水，并预先煮沸15～30分钟，以除去溶解的二氧化碳，冷却后，剪开塑料袋将