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1、玻璃电极响应斜率和溶液的测定2023/2/23你现在浏览的是第一页,共15页一、实验目的1、通过实验,加深对直接电位法测定溶液PH值原理的认识。2、掌握酸度计测定溶液PH的方法和操作技术。3、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。2023/2/23你现在浏览的是第二页,共15页二、实验原理 PH是表示溶液酸碱度的一种指标,其理论定义为:,表示溶液中氢离子的活度。目前比较精确的PH测量都需要用电化学方法,就是根据能斯特公式,用酸度计测量电池电动势来确定PH。该方法常用PH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(接酸度计的正极),与被测溶液组成如下电池:二、
2、实验原理 PH是表示溶液酸碱度的一种指标,其理论定义为:,表示溶液中氢离子的活度。目前比较精确的PH测量都需要用电化学方法,就是根据能斯特公式,用酸度计测量电池电动势来确定PH。该方法常用PH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(接酸度计的正极),与被测溶液组成如下电池:二、实验原理 PH是表示溶液酸碱度的一种指标,其理论定义为:,表示溶液中氢离子的活度。目前比较精确的PH测量都需要用电化学方法,就是根据能斯特公式,用酸度计测量电池电动势来确定PH。该方法常用PH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(接酸度计的正极),与被测溶液组成如下电池:
3、2023/2/23你现在浏览的是第三页,共15页 电池的电动势与氢离子活度1和2有关(假定在测量过程中不对称电位和液接电位不变):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 玻玻璃璃 液液接接 甘甘汞汞2023/2/23你现在浏览的是第四页,共15页 K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PH值的标准缓冲溶液来校准酸度计,称为“定位”,使E电池和溶液PH的关系能满足上式;然后再在相同条件下,测量被测溶液的PH。这两个电池的电动势分别为:PH标准溶液:被测未知液:2023/2/23你现在浏
4、览的是第五页,共15页v 因为测量条件(温度、电极等)相同,将上面两式联合可得到PH的实用定义(操作定义)为:v 故可见,PH的测量是相对的,每次测量的PH试液都是与其PH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决定于标准缓冲溶液PHS值的准确度。2023/2/23你现在浏览的是第六页,共15页2023/2/23你现在浏览的是第七页,共15页三、仪器和试剂1.PHS-25型酸度计 2.复合电极或玻璃电极和232型饱和甘汞电极3.PH标准缓冲溶液(邻苯二甲酸氢钾PH=4.00、混合磷酸盐PH=6.86、硼砂PH=9.18,25)4.未知PH试液(三个水样)2023/2/23你现在浏览
5、的是第八页,共15页四、实验步骤1.PHS-25型酸度计的使用。2.玻璃电极响应斜率的测定。一支功能良好的玻璃电极,应该有理论上的能斯特响应,即在不同的PH缓冲溶液中测得的电极电位与PH呈直线关系,在25下其斜率为59mv/PH。测定方法为:2023/2/23你现在浏览的是第九页,共15页(1)接通电源(预热20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50L烧杯中盛20mL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mV档,不时摇动烧杯,使指针稳定后读数,记下数据E(单位为mV)。(2)用蒸馏水轻轻冲洗电极,并用滤纸吸干。在50mL烧杯中盛
6、20mL左右硼砂(PH=9.18)溶液,按下mV档,按上法操作。(3)用(2)的操作更换PH=6.86(混合磷酸盐)的缓冲溶液,测其E值。2023/2/23你现在浏览的是第十页,共15页3.PH测定(三种试液的未知水样)(1)将电极用水冲洗干净,并用滤纸吸干。(2)先用广泛PH试纸初测试液的PH,再用与试液PH相近的标准缓冲溶液校正仪器(两点校正)。(3)校正完毕后,不得再转动定位调节旋钮和斜率调节旋钮,否则应重新校正工作。(4)取下电极,用水冲洗干净,妥善保存,实验完毕。2023/2/23你现在浏览的是第十一页,共15页五、数据处理1.用以上测得的E值对PH作图,求其直线的斜率。该斜率即为玻
7、璃电极的响应斜率,若电极响应斜率偏离理论值(59mv/PH)很多,则此电极不能使用。2.记录所测试样溶液的PH值。2023/2/23你现在浏览的是第十二页,共15页五、思考题1.什么是PH的理论定义?什么是PH的实用(操作)定义?PH的实用定义说明什么问题?2.为什么不能用普通的毫伏计测PH?.测定PH时,为什么要选用PH与待测溶液的PH相近的标准缓冲溶液来定位。2023/2/23你现在浏览的是第十三页,共15页六、注意事项 1、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52mv,则不易再使用。2、玻璃电极在使用前应放在蒸馏水或0.1mol/L盐酸中侵泡24小时后才可使用,使用时注意保护玻璃膜。3、复合电极的外参比补充液为3mol/Ll氯化钾溶液,不用时拉上橡皮套(底部应套上装有3mol/lKCI溶液的电极套。饱和甘汞电极内应装有一定高度的饱和KCI溶液,不能有气泡。下端的陶瓷芯应具有通透性,防止阻塞。2023/2/23你现在浏览的是第十四页,共15页七、讨论学习1.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?2.在测量溶液PH时,既然有用标准缓冲溶液“定位”这一操作,为什么在酸度计上还要有温度补偿装置?在实验中应该注意什么问题?2023/2/23你现在浏览的是第十五页,共15页