实验16 电位法测定水样的pH值
实验目的
(1)了解酸度计构造、原理和使用方法;
(2)了解试液pH值的测定方法。
实验原理
日常生活和工农业生产中，所用水的质量都有一定标准。在进行水质检验中，水的pH值是重要检验项目之一，如生活饮用水pH要求为6.5～8.5。低压锅炉水要求pH为10～12。电子工业、实验试剂配制则需要中性的高纯水。
现在测量水的pH值比较精确的方法是电位法，该法是将玻璃电极(指示电极)、饱和甘汞电极(参比电极)与待测试液组成原电池，用酸度计测量其电位。原电池用下式表示
玻璃电极为负极，饱和甘汞电极为正极。在一定条件下，电池的电动势E与pH值为直线函数关系，即
由上式看出，求出E电池和K'，即可知道试液的pH值。E电池可通过测量求得，而K'是由内外参比电极及难于计算的不对称电位和液接电位所决定的常数，很难求得。在实际测量时，选用和待测试液pH值相近的、已知pH值的标准缓冲溶液在酸度计上进行校正(这个过程叫定位)。通过以上步骤，可在酸度计上直接读出试液的pH值。
仪器和药品
仪器:pHS—2C酸度计、E—201—C9型复合pH电极(或231型玻璃电极和232型饱和甘汞电极各一支)、烧杯。
药品:pH=4.00标准缓冲溶液、pH=6.88标准缓冲溶液、pH=9.23标准缓冲溶液、水样。
实验步骤
按照酸度计操作规程或使用说明书进行操作。
(1)接通电源，清洗并安装电极，调节零点。
(2)根据实验室温度，分别用不同pH的标准缓冲溶液对仪器进行定位。定位的pH值误差应在0.05pH之内。
(3)测量水样:分别测定4个不同水样的pH，先用水样将电极和烧杯冲洗3次以上，然后测量，由仪器刻度表上读出pH值，每个水样应重复测定3次。(注意，应根据水样的pH，选择相应的标准pH缓冲溶液对仪器定位)
(4)测量完毕后，放开测量开关，关上电源开关，拔掉电源，清洗电极，玻璃电极应使用蒸馏水浸泡，饱和甘汞电极应带上相应的橡皮套，防止补充液流失。
数据记录
思考题
(1)电位法测定水样pH值的原理是什么?
(2)玻璃电极在使用前应如何处理?为什么?
(3)酸度计为什么要用已知pH值的标准缓冲溶液校正?校正时应注意哪些问题?
(4)何谓指示电极、参比电极?
(5)甘汞电极使用前应作哪几项检查?
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