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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?
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