电位法测定水溶液的pH

电位法测定水溶液的pH直接电位法是直接由能斯特方程中的电位与离子活度的关系，通过测定电位来确定溶液中被测离子的活度（或浓度）的方法。一、实验目的熟悉pH计（电位计）、仪器使用方法，掌握pH测量方法。二、p测量原理将玻璃电极（指示电极）和饱和甘汞电极（参比电极），插入到试液溶液中组成工作电池，该电池可以表示为Ag，AgCl | HCl| 玻璃膜|试液溶液KCl（饱和溶液）| Hg2Cl2（固），Hg电池电动势为E=甘汞玻璃 + 液接 =（Hg2Cl2/Hg）（AgCl/Ag）+膜 +液接 =（Hg2Cl2/Hg）（AgCl/Ag）K2.303RT / F lg（H）+ 液接将常数项合并，则E = K+ （2.303 RT / F ）pH25时：E = K+ 0.059 VpH在测定条件下，参比电极（饱和甘汞电极）、内参比电极（Ag-AgCl电极）、不对称电位及液接电位都是常数，故合并在一起用新常数K表示。由上式可见，电池电动势与试液的pH成线性关系。由于上式中包含了难于确定的不对称电位和液接电位，因此不能由上式直接计算试液的pH。在实际工作中，需要将已知pH的标准缓冲溶液作为基准，采用比较法来确定待测溶液的pH。设有两种溶液，分别为已知pH的标准缓冲溶液s和待测pH的试液x。测定各自的电动势为：若测定条件完全一致,则Ks=Kx, 两式相减得式中pHs为已知，实验测量出Es和Ex后，即可以由上式计算出试液的pHx。由于上式是通过以标准缓冲溶液的pH为基准，进行实际测定得出的水溶液pH，ICPAC推荐上式作为pH的实用定义（也有称为pH标度的）。得出上式的前提条件是两次测定过程中的Ks=Kx,但实际测定中, K值受多种因素影响而发生变化,给测定带来误差，故测量时应尽量保持温度恒定并选用与待测溶液pH接近的标准缓冲溶液。测定时首先要用标准pH缓冲溶液定位，即将酸度计读数调整到与标准数据一致。用定位后的酸度计在相同条件下，测定待测溶液，由表头刻度可直接读出测定pH。三、药品与仪器参比电极：饱和甘汞电极指示电极：玻璃电极试剂：pH=4.01标准溶液pH=9.18标准溶液试样溶液1pH=35试样溶液2pH=810四实验步骤1打开菜单的“选择实验”选择pH测量。2打开菜单的“电极选择”选择电极，正确连接。3打开菜单的“器皿选择”选择换新烧杯。4打开菜单的“试剂选择”选择pH4.3标准溶液。5将电极插入烧杯中适当位置。6打开电位计开关，按下读数按钮，显示pH。7调节定位旋钮，使电位计指示为4.01，定位。8关闭电位计，抬高电极夹。9打开菜单的“器皿选择”选择换新烧杯。10打开菜单的“试剂选择”选择试样溶液1。11将电极插入烧杯中适当位置。12打开电位计开关，按下读数按钮，显示PH，记录。13同样用pH=9.18的标准溶液定位，测定试样溶液2。14将参比电极收回，玻璃电极浸泡在水溶液中。15关闭仪器。五、问题讨论1 在测定溶液pH值时，为什么pH计要用标准缓冲溶液进行定位？2 为什么用单标准pH缓冲溶液方法测量pH时，应尽量选用pH与它相近的标准溶液来校正酸度计？