1、2022-9-26一、实验目的一、实验目的1.1.通过实验，加深对直接电位法测定溶液通过实验，加深对直接电位法测定溶液pH值原理的认识。值原理的认识。2.2.掌握酸度计测定溶液掌握酸度计测定溶液pH的方法和操作技的方法和操作技3.3.学习玻璃电极响应斜率的测定方法和酸度学习玻璃电极响应斜率的测定方法和酸度计主要性能的检验。计主要性能的检验。2022-9-26二、实验原理二、实验原理 pH是表示溶液酸碱度的一种指标，其理论定义是表示溶液酸碱度的一种指标，其理论定义为：为：，表示溶液中氢离子的活度。表示溶液中氢离子的活度。目前比较精确的目前比较精确的pH测量都需要用电化学方法，就测量都需要用电化学
2、方法，就是根据能斯特公式，用酸度计测量电池电动势来是根据能斯特公式，用酸度计测量电池电动势来确定确定pH。该方法常用。该方法常用pH玻璃电极为指示电极（接玻璃电极为指示电极（接酸度计的为负极），饱和甘汞电极为参比电极（酸度计的为负极），饱和甘汞电极为参比电极（接酸度计的正极），与被测溶液组成如下电池：接酸度计的正极），与被测溶液组成如下电池：lgHPHH2022-9-26电池的电动势与氢离子活度电池的电动势与氢离子活度1 1和和2 2有关（假定在有关（假定在测量过程中不对称电位和液接电位不变）：测量过程中不对称电位和液接电位不变）：PHEFRTK试液电池303.2)25(059.0CPHKE电
3、池Ag,AgCl|HCl|玻璃膜玻璃膜|试液试液溶液溶液 KCl(饱和）饱和）|Hg2Cl2（固），固），Hg 玻璃玻璃 液接液接 甘汞甘汞2022-9-26 K值在一定条件下虽有定值，但却不能准确值在一定条件下虽有定值，但却不能准确测定或计算得到，故在实际测量时，要先用已知测定或计算得到，故在实际测量时，要先用已知pH值的标准缓冲溶液来校准酸度计，称为值的标准缓冲溶液来校准酸度计，称为“定定位位”，使，使E电池电池和溶液和溶液pH的关系能满足上式；然的关系能满足上式；然后再在相同条件下，测量被测溶液的后再在相同条件下，测量被测溶液的pH。这两。这两个电池的电动势分别为：个电池的电动势分别为：
4、pH标准溶液：标准溶液：被测未知液：被测未知液：PHESSFRTK303.2PHExxFRTK303.22022-9-26v因为测量条件（温度、电极等）相同，将因为测量条件（温度、电极等）相同，将上面两式联合可得到上面两式联合可得到pH的实用定义（操的实用定义（操作定义）为：作定义）为：v 故可见，故可见，pH的测量是相对的，每次测量的测量是相对的，每次测量的的pH试液都是与其试液都是与其pH最接近的标准缓冲最接近的标准缓冲溶液进行对比的。测量结果的准确度首先溶液进行对比的。测量结果的准确度首先决定于标准缓冲溶液决定于标准缓冲溶液pHS值的准确度。值的准确度。FRTEEPHPHSxsx/303
5、.22022-9-262022-9-26三、仪器和试剂三、仪器和试剂1.1.pHS-25型酸度计型酸度计 2.2.复合电极或玻璃电极和复合电极或玻璃电极和232型饱和甘汞电极型饱和甘汞电极3.PH3.PH标准缓冲溶液标准缓冲溶液（邻苯二甲酸氢钾（邻苯二甲酸氢钾pH=4.00、混合磷酸盐、混合磷酸盐pH=6.86、硼砂、硼砂pH=9.18，25）4.4.未知未知pH试液（三个水样试液（三个水样）2022-9-261.1.pHS-25型酸度计的使用。型酸度计的使用。2.2.玻璃电极响应斜率的测定。玻璃电极响应斜率的测定。一支功能良好的玻璃电极，应该有理一支功能良好的玻璃电极，应该有理论上的能斯特响
6、应，即在不同的论上的能斯特响应，即在不同的pH缓缓冲溶液中测得的电极电位与冲溶液中测得的电极电位与pH呈直线呈直线关系，在关系，在25下其斜率为下其斜率为59mv/pH。测定方法为：测定方法为：2022-9-26（1）接通电源（预热接通电源（预热20分钟），按使用说明调零，校正分钟），按使用说明调零，校正安装好复合电极或玻璃电极与饱和甘汞电极。在安装好复合电极或玻璃电极与饱和甘汞电极。在50L烧烧杯中盛杯中盛20mL左右的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液（左右的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液（pH=4.00)，将电极浸入其中，按下，将电极浸入其中，按下mV档，不时摇动烧杯，使指针档，不时摇动烧杯，使指针稳定后读
7、数，记下数据稳定后读数，记下数据E（单位为（单位为mV）。）。（2）用蒸馏水轻轻冲洗电极，并用滤纸吸干。在）用蒸馏水轻轻冲洗电极，并用滤纸吸干。在50mL烧烧杯中盛杯中盛20mL左右硼砂（左右硼砂（pH=9.18)溶液，按下溶液，按下mV档，按上档，按上法操作。法操作。（3）用（）用（2）的操作更换）的操作更换pH=6.86(混合磷酸盐）的缓冲溶混合磷酸盐）的缓冲溶液，测其液，测其E值。值。2022-9-263.3.pH测定（三种试液的未知水样测定（三种试液的未知水样）（1 1）将电极用水冲洗干净，并用滤纸吸干。）将电极用水冲洗干净，并用滤纸吸干。（2 2）先用）先用邻苯二甲酸氢钾邻苯二甲酸氢
8、钾(pH=4.00)、硼砂、硼砂(pH=9.18)标准缓冲试液校正仪器（两点标准缓冲试液校正仪器（两点校正）。校正完毕后，不得再转动定位调校正）。校正完毕后，不得再转动定位调节旋钮和斜率调节旋钮，否则应重新校正节旋钮和斜率调节旋钮，否则应重新校正（3 3）校正后，分别测三个未知水样的）校正后，分别测三个未知水样的pH值值（4 4）测完后取下电极，用水冲洗干净，妥善）测完后取下电极，用水冲洗干净，妥善保存，实验完毕。保存，实验完毕。2022-9-26五、数据处理五、数据处理1.1.用以上测得的用以上测得的E E值对值对pH作图，求其作图，求其直线的斜率。该斜率即为玻璃电极直线的斜率。该斜率即为玻
9、璃电极的响应斜率，若电极响应斜率偏离的响应斜率，若电极响应斜率偏离理论值（理论值（59mv/pH）很多，则此电）很多，则此电极不能使用。极不能使用。2.2.记录所测试样溶液的记录所测试样溶液的pH值。值。2022-9-26六、思考题六、思考题1.1.什么是什么是pH的理论定义的理论定义?什么是什么是pH的实的实用（操作）定义用（操作）定义?pH的实用定义说明什的实用定义说明什么问题？么问题？2.2.为什么不能用普通的毫伏计测为什么不能用普通的毫伏计测pH?pH?3.3.测定测定pH时，为什么要选用时，为什么要选用pH与待测与待测溶液的溶液的pH相近的标准缓冲溶液来定位。相近的标准缓冲溶液来定位
10、。2022-9-26七、七、注意事项注意事项 1.1.电极的实际响应斜率若略有降低，可将其进行电极的实际响应斜率若略有降低，可将其进行复位处理，若低于复位处理，若低于52mv52mv，则不易再使用。，则不易再使用。2.2.玻璃电极在使用前应放在蒸馏水或玻璃电极在使用前应放在蒸馏水或0.1mol/L0.1mol/L盐盐酸中侵泡酸中侵泡2424小时后才可使用，使用时注意保护玻小时后才可使用，使用时注意保护玻璃膜。璃膜。3.3.复合电极的外参比补充液为复合电极的外参比补充液为3mol/L3mol/L氯化钾溶液，氯化钾溶液，不用时拉上橡皮套（底部应套上装有不用时拉上橡皮套（底部应套上装有3mol/LK
11、CI3mol/LKCI溶液的电极套。饱和甘汞电极内应装有一定高度溶液的电极套。饱和甘汞电极内应装有一定高度的饱和的饱和KCIKCI溶液，不能有气泡。下端的陶瓷芯应溶液，不能有气泡。下端的陶瓷芯应具有通透性，防止阻塞。具有通透性，防止阻塞。2022-9-26八、讨论学习八、讨论学习1.哪些因素容易造成误差？如何能提高哪些因素容易造成误差？如何能提高实验的准确度？应从哪方面考虑？实验的准确度？应从哪方面考虑？2.2.在测量溶液在测量溶液PHPH时，既然有用标准缓冲时，既然有用标准缓冲溶液溶液“定位定位”这一操作，为什么在酸这一操作，为什么在酸度计上还要有温度补偿装置？在实验度计上还要有温度补偿装置？在实验中应该注意什么问题？中应该注意什么问题？2022-9-26
