实验一 溶液pH的测定

一、实验目的

(1) 掌握用玻璃电极测量溶液pH的基本原理和测量技术；

(2) 学会怎样测定玻璃电极的响应斜率，进一步加深对玻璃电极响应特性的了解。

二、实验原理

以玻璃电极作指示电极、饱和甘汞电极作参比电极、插入待测溶液中组成原电池：

(-)Ag，AgCl│HCl(0.1mol·L-1)│玻璃膜│试液║KCl（饱和）│HgCl2，Hg(+) ▕←—————玻璃电极—————→▏ ∣←—饱和甘汞电极—→∣ 在一定条件下，测得电池的电动势E与pH呈直线关系：

2.303RTEKpH

F常数K取决于内外参比电极电位、电极的不对称电位和液体接界电位，因此无法准确测量K值，实际上测量pH是采用相对方法：

FpHx(ExEs)pHs2.303RT

玻璃电极的响应斜率

值，25℃时玻璃电极的理论响应斜率为0.0591。但是玻璃电极由于制作工艺等的差异，每个pH玻璃电极其斜率可能不同，须用实验方法来测定。

三、仪器及试剂

1．仪器：梅特勒-托利多Delta 320型酸度计、复合pH玻璃电极

2．试剂：邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液 pH=4.00；磷酸二氢钾和磷酸氢二钠标准缓冲溶液 pH=6.86 ；硼砂标准缓冲溶液 pH=9.18

四、实验步骤

1．标准缓冲溶液的配置

将相应标准缓冲溶液试剂包中的试剂用蒸馏水溶解，转入到试剂包规定的容量瓶中定容，贴好标签备用。

2．酸度计的标定（按照操作说明书操作）

2.303RTF与温度有关，在一定的温度下应该是定

(1) 选择温度测定；调节温度补偿，达到溶液温度值； (2) 选择pH校正；

(3) 分别进行1点、2点、3点校正（以下以2点校正为例，适用酸性溶液） (4) 把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=6.86标准缓冲溶液中；

(5) 调节定位，使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度下的pH相一致； (6) 用蒸馏水清洗电极，用滤纸吸干，再插入pH=4.00的标准缓冲溶液中，调节使仪器显示读数与该缓冲液当时温度下的pH一致，仪器完成标定。用任意标准溶液验证，如有误差再重复(4)~(6)步骤。

3．pH玻璃电极响应斜率的测定

选择测定mV，将电极插入pH=4.00的标准缓冲溶液中，摇动烧杯、使溶液均匀，在显示屏上读出溶液的mV值，依次测定pH=6.86、pH=9.18标准缓冲溶液的mV值。

4．溶液pH的测定。

当被测溶液与标定溶液温度相同时，用蒸馏水缓缓淋洗两电极3~5次，再用待测溶液淋洗3~5次。然后将它们插入装有25~50mL溶液的烧杯中，电极浸入水中，摇动烧杯、使溶液均匀，待读数稳定后．读取pH；用蒸馏水清洗电极，滤纸吸干。

5. 土壤水浸液pH的测定

称取通过2mm孔径筛的风干试样20.0g(精确至0.1g)于50mL高型烧杯中，加去除CO2的水20mL，以搅拌器搅拌1min，使土粒充分分散，放置30min后进行测定。将电极插入待测液中(注意玻璃电极球泡下部位于土液界面下，甘汞电极插入上部清液)，轻轻摇动烧杯以除去电极上的水膜，促使其快速平衡，静止片刻，按下读数开关，待读数稳定时记下pH。放开读数开关，取出电极，以水洗净，用滤纸条吸干水分后即可进行第二个样品的测定。每测5~6个样品后需用标准液检查定位。

五、实验数据及其处理 1．pH玻璃电极响应斜率的测定

作E~pH图，求出直线斜率即为该玻璃电极的响应斜率。若偏离59 mV/pH (25℃)太多，则该电极不能使用。

2．记录未知试液pH 3．记录未知土壤试液pH 六、注意事项与要求

1. 各组自己准备水样1~2个，最好为实际河水样，采集时注意安全！ 2. 各组自己设计实验记录表格 3. 复合pH电极使用的注意事项

1) 观察敏感膜玻璃是否有刻痕和裂缝；参比溶液是否浑浊或发霉(有絮状物)；参比电极的液接界部位是否堵塞；电极的引出线及插头是否完好，要保持电极插头的干燥与清洁；

2) 玻璃球泡易破损，使用时要小心；

3) 电极不得测试非水溶液，如油脂、有机溶剂、牛奶及胶体等等，若不得以测试必须马上清洗，用稀NaHCO3溶液浸泡清洗，时间不得太长，然后用蒸馏水漂洗干净；

4) 电极正常测试水温为0~60℃，超过60℃极易损坏电极； 5) 电极不得测试含F-高的水样；

6) 每次测试结束，电极都须用蒸馏水冲洗干净，特别是测量过酸过碱溶液； 7) 电极保护套内的KCl溶液（3 mol·L-1）要及时补充不能干涸。

思考题

1. 2.

pH计为什么要用标准缓冲溶液校正？ 土壤pH如何测定？