一、原理
pH值由測量電池的電動勢而得。該電池通常由飽和甘汞電極為參比電極,玻璃電極為指示電極所組成。在25℃,溶液中每變化1個pH單位,電位差改變為59.16mV,據此在儀器上直接以pH的讀數表示。溫度差異在儀器上有補償裝置。
二、測試流程
三、注意事項
1、水樣保存
現場採樣測試;或者0-4℃保存,5h內測試。
標準溶液放在聚乙烯瓶或硬質玻璃瓶中,0-4℃保存。
2、pH計原理
①pH計電極
a. pH計電極由工作電極(玻璃膜電極)和參比電極(銀/氯化銀電極)組成。
b. 玻璃膜電極由內參比電極(Ag-AgCl電絲)、內參比液(HCl,H+濃度恆定)、玻璃膜組成。
c. 參比電極由Ag-AgCl電絲、參比液(飽和KCl溶液)和多孔陶瓷組成。由於參比液中氯離子濃度恆定,參比電極電位E參比為常數。
②根據能斯特公式代入並化簡:E玻 = K - RT/nF·ln(H+)
(E玻為玻璃電極電位,K為常數,H+為試樣氫離子濃度)
③pH計電位讀數 E = E玻 - E參比 = K』- RT/nF•ln(H+)
= K』- 0.0592log10(H+) = K』- 0.0592pH(T=25℃時)
標準溶液和水樣電位讀數得:pHX - pHS = (EX-ES)/0.0592
(EX為水樣的電位讀數;ES為標準溶液的電位讀數)
3、影響因素:
①水化:玻璃電極初次使用或久置未用,玻璃球泡應在純水中浸泡24h,形成水化層。玻璃球泡表面只有形成了水化層才能和溶液中氫離子發生可逆反應,電極電位與氫離子濃度才能具有線性關係。
②不對稱電位:由於玻璃膜內外表面差異,膜內外溶液濃度相同時,其電位差亦不為0,即不對稱電位。通過浸泡形成水化層,降低不對稱電位,並使其穩定,再通過標準溶液進行校正。
③pH測試範圍:一般在pH2-11內,E-pH線性較好。pH>11時,玻璃電極從對氫離子響應轉化為對鹼金屬離子響應,E-pH曲線彎曲,形成鹼差,可使用鈉差電極。pH<2時,由於氫離子濃度過高,玻璃電極對氫離子的響應速率接近飽和,E-pH曲線彎曲,即酸度誤差。
④溶液化學組分:在電解質水溶液中,離子活度較為穩定,測試值也穩定;在稀水溶液和濃膠體水溶液中,測試值不穩定,重現性差。
⑤溫度補償:標準溶液和水樣溫度均為T,以標準溶液的理論pH(T)進行校準,測試得到水樣的pH(T)。
⑥電極清洗:
油垢:洗潔劑和清水清洗(效果不好時可用丙酮);
無機鹽汙垢:(1+9)鹽酸浸泡,清水衝洗。
參考標準:GB 6920-86 水質 PH值的測定 玻璃電極法
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