PH测量原理课件

Click to edit master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Title,*,Internal usage only,Agenda,Click to edit Agenda section style,Sub-section level,*,Internal usage only,pH,测量原理,上海,11,2006,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,1,pH,是,一个数字，它描述,:,氢离子,(H,+,),的浓度,什么是,pH?,酸：溶解在水中的,H,+,离子,HCl,=,H,+,+,Cl,HNO,3,=,H,+,+NO,3,HF,=,H,+,+F,碱：,溶解在水中的,OH,离子,NaOH,=,Na,+,+OH,KOH,=,K,+,+OH,NH,4,OH,=,NH,4,+,+OH,酸和碱,按照具体工艺进行生产,生产低成本的产品,避免对人类，材料和环境的破坏,完成常规的测量,保养仪器,从研发中得到新的发现,为什么要测量,pH?,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,5,pH,值被定义为：,氢离子活度的负对数,pH =-log,a,H,+,pH,定义,数字,n,的对数,x,:n=10,x,浓度,(,活度,)of H,+,离子,:,0.1 mol/L =1/10=10,-1,pH=1,0.01 mol/L =1/100=10,-2,pH=2,0.001 mol/L=1/1000=10,-3,pH=3,活度,a=,浓度,c,6,定义,:pH=-log,a,H,+,中性,:,H,+,=OH,-,H,+,=10,7,mol/LpH 7.0(,水,),酸性,:H,+,OH,-,H,+,10,7,mol/LpH 7,(,醋,),碱性,:H+OH-,H+7,(,肥皂,),H,2,O,=,H,+,+OH,I =(,a,H,+,)(,a,OH,-,)=10,-14,pH,范围,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,柠檬汁,橘子汁,啤酒,干酪,牛奶,水,蛋白,硼砂,镁乳,食品,HCl,0.37%,(0.1N),Acetic,acid,0.6%(0.1N),HCN 0.27%,(0.1N),Sodium,bicarbonate,0.84%(0.1N,),Potassium,acetate,0.98%(0.1N),NH4OH 0.017%(0.01N),NH4OH 1.7%1.0N,CaCO3(,sat,),NaOH,4%,化学品,H,2,SO,4,4.9%(1N),8,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,9,pH,测量原理,测量系统是：,pH,玻璃电极,参比电极,E=,E,Glas,-,E,Ref,此方程是用来测量溶液中,pH,电极与参比电极的电位之差。,玻璃,电极,参比,电极,pH,计,用电位测定法测量,pH,10,E =,E,o,+2.3 RT/F log,a,H,+,pH,电极的,Nernst,方程,E,=,测量电势,Eo,=,标准电势，如果,a,H,+,=1 mol/L,R,=,气体常数,T,=,绝对温度,(K),F,=,法拉第常数,2.3RT/F,=,斜率,a,H,+,=,测量溶液的,H+,活度,E,=,E,o,-,2.3 RT/F pH,pH,电极的,Nernst,方程,E,=,E,o,-,2.3 RT/F pH,1,pH,的电位差值,=59.16 mV(at 25C),斜率,=-59.16 mV/pH (at 25 C),+mV,-mV,1,7 14,25,o,C,pH,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,13,pH,半电池电极构造,S7,接口,铂金属丝,内参比液,电极膜玻璃,填充口,参比系统,参比电解液,膜玻璃,pH,半电池玻璃电极,参比电极,14,复合式,pH,电极的构造,S7,或多针,填充,口，安全锁,参比,电解液,ARGENTHAL,参比系统,银离子捕捉阱,陶瓷液络部,内置温度探头,pH,敏感玻璃膜,15,玻璃电极膜的类型,膜的标准类型,InLab429,圆柱型,InLab428,圆型,球型,InLab422,16,玻璃电极膜的类型,膜的特殊类型,扁平型 针对表面测量,InLab426,针刺型,(,针刺型电极,),针对固体样品,InLab427,微型,针对小样品,InLab423,17,液态电解液的参比电极,参比电解液 饱和,AgCl,3,M,KCl,涂有,Ag/,AgCl,参比金属丝,Ag/,AgCl,cartridge,玻璃丝,参比电解液,3,M,KCl,参比系统,18,银离子捕获阱,针对于氯化物或硫化物样品,在电极膜上不会再有,AgCl,或,Ag,2,S,沉淀。,银丝,Ag/,AgCl,cartridge,玻璃丝,银离子捕捉阱,Silver ion freeReference electrolyte,电极膜,AgCl,参比电解质,液态电解液的参比电极,19,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,20,校准,+,mV,-,mV,pH,4 7 9,理论,:,Zero-point at,pH,7,Offset,:0 mV at,pH,7,校准之后,:,Zero-point at pH 6.9,Offset,:10 mV at,pH,7,缓冲液,pH 7.00,1.,零点校准,21,校准,2.,斜率校准,+,mV,-,mV,pH,4 7 9,缓冲液,pH 4.00,After calibration,e.g.,slope,of,that,electrode,=-58.9 mV/,pH,理想的理论斜率：,25C=-59.16 mV/pH,22,校准,条件,总是使用新鲜的缓冲液。,同样的缓冲液只可以用一次，否则就不能保证缓冲液校准值的准确性。,测量之后清洗电极。,测量温度。,所有,METTLER TOLEDO pH,计和滴定仪都可以进行自动温度补偿。,23,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,24,温度补偿,o,C,mV/pH,o,C,mV/pH,0-54.2 50-64.1,10-56.2 60-66.1,20-58.2 80-70.1,25-59.2,90-72.1,30-60.1100-74.0,40-62.1 110-76.0,什么是,pH,计的温度补偿,E =,E,o,-2,3,R,T,/F pH,+mV,-mV,7,20,o,C,40,o,C,25,o,C,pH,根据,Nernst,方程，电极斜率由温度决定的：,25,温度补偿,结论,pH,计或者滴定仪可以对电极斜率进行温度补偿。,样品自身的,pH,值的温度补偿是不能实现的。,例外,:,标准缓冲液,缓冲液的温度补偿（,METTLER TOLEDO,MERCK,等）是被储存在,pH,计和滴定仪中的。,26,pH,原理,什么是,pH?,定义,pH,pH,测量原理,pH,电极构造,电极校准,温度补偿,储存与清洗,27,储存,总应该保存在,KCl,3 mol/L,或者,或者缓冲溶液,pH 4 or 7,稀释的,HCl,(,大约,0.1 mol/L),电极不可以在蒸馏水中,或干燥储存。,缩短使用寿命。,.,不可以使用，需要处理。,28,参比电解液,有规律的更换,/,填充参比电解液。,例如：每隔,14,天,电解液的液面高度必须高于样品溶液的液面高度。,否则样品要流入参比系统，导致错误的结果。,在液络部不应有气泡，否则需要甩动电极（如甩动温度计般）,。,哪一种电解液？,针对水溶液,3 mol/L,KCl,针对非水溶液,1 mol/L,LiCl,乙醇,测试：如果你不知道,.,把,1ml,样品与,1ml,电解液进行混合：如果不混浊或无沉淀，这个电解质就适合。,29,清洗,每次测量之后用蒸馏水清洗电极,不要用纸去擦电极膜。,清洗电极,30,pH,电极的使用寿命,pH,电极的大约使用寿命,(,良好的储存,保养,在水溶液中测量,pH,范围,pH 1,至,pH 12).,在常温下,1,3,年,在,90C,3,9,月,在,120,C,几个星期,31,