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pH计(酸度计)的使用
作者:未知 来源:生物秀 时间:2006-10-26

    (2) 操作步骤
    ①接通电源,如果使用交流电源,可直接将电源插头插入220V电源插座上。也可以只用pH计内藏的9V电池。
    ②把准备好的玻璃电极和甘汞电极的引线插入pH计电极插孔中,并将两电极浸入用于定位的标准缓冲溶液中。
    ③按下电源开关4,液晶显示屏显出数字,将pH/mV选择开关置于pH(即弹出)状态。
    ④按下温度补偿开关2,调节温度补偿旋钮6,使液晶显示屏上显出的数字与用温度计测出的溶液温度数值相同,此时液晶显示屏上的数字前带有“-”号,然后再按动温度补偿开关使其弹出。
    ⑤用定位旋钮5将液晶显示屏上显示的pH数值调节到标准缓冲溶液的给定pH值(注意,数字前面此时没有“-”号)。定位完毕,注意在以后测量未知溶液pH值时,不要再转动定位旋钮。
    ⑥当被测的未知溶液与标准缓冲溶液的温度相同时,只要把两电极用去离于水冲洗一下,用碎滤纸片吸干电极上的水后,把两电极浸入被测的未知溶液中,便可由液晶显示屏上读出未知溶液的pH值。但当被测的未知溶液与标准缓冲溶液的温度不同时,需要重新进行温度补偿调节,然后再测量溶液的pH值。
    使用pHXB-302K型酸度计进行电极电势测量时,只需按下pH/mV选择开关,液晶显示屏显示出来的数字就是被测电极的电极电势(mV值)。
    3. 甘汞电极
    甘汞电极是常用的参比电极。它是由汞(Hg)和甘汞(Hg2Cl2)的糊状物装入一定浓度的(KCl)溶液中构成的。汞上面插入铂丝,与外导线相连,KCl溶液盛在底部玻璃管内,管的下端开口用陶瓷塞塞住,通过塞内的毛细孔,在测量时允许有少量KCl溶液向外渗漏,但绝不允许被测溶液向管内渗漏,否则将影响电极读数的重现性,导致不准确的结果。为了避免出现这种结果,使用甘汞电极时最好把它上面的小橡皮塞拔下,以维持管内足够的液位压差,断绝被测溶液通过毛细孔渗入的可能性。在使用甘汞电极时还应注意,KCl溶液要浸没内部小玻璃管的下口,并且在弯管内不允许有气泡将溶液隔断。甘汞电极做成下管较细的弯管,有助于调节与玻璃电极间的距离,以便在直径较小的容器内也可以插入进行测量。甘汞电极在不用时,可用橡皮套将下端毛细孔套住或浸在KCl溶液中,但不要与玻璃电极同时浸在去离子水中保存。甘汞电极的电极电势只随电极内装的KCl溶液浓度(实质上是Cl-离子浓度)而改变,不随待测溶液的pH值不同而变化。通常所用的饱和KCl溶液的甘汞电极的电极电势为0.2415V,而用0.1mol·dm-3KCl溶液的甘汞电极,其电极电势为0.2810V。
    4. 玻璃电极
    玻璃电极的关键部分是连接在玻璃管下端的、用特制玻璃(其组成:SiO2,Na2O和CaO的质量分数分别为0.72,0.22和0.06)制成的半圆球形玻璃薄膜,膜厚50μm。在玻璃薄膜圆球内装有一定浓度的HCl溶液(常用0.1mol·dm-3 HCI),并将覆盖有一薄层AgCl的银丝插入HCl溶液中,再用导线接出,即构成一个玻璃电极。
    当玻璃电极浸入待测pH值的溶液中时,玻璃薄膜内外两侧都因吸水膨润而分别形成两个极薄的水化凝胶层,中间则仍为干玻璃层。在进行pH测定时,玻璃膜外侧与待测pH溶液的相界面上要发生离子交换,有H+离子进出;同样,玻璃膜内侧与膜内装的0.1mol·dm-3 HCI溶液的相界面上也要发生离子交换,也有H+离子进出。由于玻璃膜两侧溶液中H+离子浓度的差异,以及玻璃膜水化凝胶层内离子扩散的影响,就逐渐在膜外侧和膜内侧两个相界面之间建立起一个相对稳定的电势差,称为膜电势。由于膜内侧HCl溶液中C(H+)= 0.1mol·dm-3,为定值,当玻璃膜内离子扩散情况稳定后,它对膜电势的影响也为定值,因此膜电势就只取决于膜外侧待测pH溶液中的H+浓度(C(H+))。在膜电势与AgCl-Ag电极的电势合并后,即得玻璃电极的电极电势:
           φ玻璃电极=φ0玻璃电极+ (2.303RT/2F)×lg[C(H+)]/C02
    玻璃电极在初次使用时,应先把下端的玻璃球浸泡在去离子水中数小时,甚至一昼夜,以稳定其不对称膜电势,不用时,最好也把玻璃球泡浸泡在去离子水中,以便下次使用时可以简化浸泡和校正的手续。
    玻璃电极具有许多优点,诸如它不易“中毒”,不受溶液中氧化剂和其他杂质的影响,比较稳定,可以在浑浊、有色或胶体溶液中使用,而且测量时所用待测溶液的量可以比较少,操作又很简便,所以在工业生产和实验室工作中广泛应用。但是,玻璃电极的缺点也是很明显的,它很薄、很脆,且具有高电阻,在相当稀的酸或碱溶液中使用受到一定的限制,一般测量适用的pH范围为1~10。

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