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pH电极的测定方法
发布日期:2019-06-28      浏览次数:108

pH的测量,通常有比色法和电位计法两种。

1、比色法

本法主要根据某些染料在溶液中随pH(PH仪表)的改变而发生特定的色泽变化的原理来指示溶液的pH值,最常采用的有氯酚红、嗅酚蓝、百里酚蓝、酚红等pH指示剂,或单一使用或按比例配成混合物使用。实验室中用的pH试纸就是根据比色法的基本原理而制成。比色法的优点是设备简单,不受电源控制,操作方便等,因此它曾被广泛采用,然而比色法存在着某些难于克服的缺陷,列举如下。

(1)自行配制标准色阶时,须配制数个溶液并进行标定,然后配成不同pH值的标准缓冲溶液供用,手续繁杂且颇费时间。

(2)水样具颜色、混浊、高盐度、胶体物质以及某些氧化剂和还原剂均可产生干扰。

(3)指示剂本身容易变质,从而造成标准色阶颜色的改变,使测量误差增大 。

(4)必须预知样品的大概pH值,以便正确地挑选合适的指示剂。

(5)由于pH指示剂本身为弱酸或弱碱物质,所以必须注意防止指示剂给待测溶液带来的影响,为此需将指示剂预先调节至与样品相接近的pH值,防止改变样品的真正pH值,特别是对弱缓冲性的样品。凡此种种,使比色法的测量经典性和正确性受到影响,应用范围也受到一定局限。

随着仪器制造和电子应用技术的飞速发展,各种规定的酸度计已经相当普及。世界卫生组织以及美国、日本等许多国家早就明确指出,比色法仅适于粗略测定,不能定为标准方法。应当指出的是,比色法虽然不作为标准方法,但它在一定情况下和要求不十分严格的场合下应用是容许的,甚至在某些方面可能是测定PH的主要手段, 如工业生产流程控制、植物管理、野外测定以及用点位法测量有困难的样品,特别是各种规格的pH试纸在实验室仍将普遍使用。当比色法应用的可靠性需要核定时,应以pH电位计测定的结果为准。

2、电位计法

目前,电位计法是我国测定水质pH值的标准方法,它通常不受颜色、浊度、胶体物质以及氧化剂、还原剂的影响,适用于测定清洁水、受不同程度污染的地面水、工业废水的pH值。

电位计法测pH原理如下。

pH值由测量电池的电动势而得。目前,在一般的国家标准中,使用的是下列电池;参比电极KCl浓溶液溶液X|H2|Pt。在实际应用中,指示电极一般不用氢电极,因为氢电极的铂黑容易被As, Hg和硫化物等污染而中毒,并且还需要恒定的压力和高纯度的氢气。另外,溶液中含有像硝酸盐、高锰酸盐或高铁盐氧化剂时不能使用,因此通常是以玻璃电极作为指示电极 。

参比电极一般为甘汞电极或As-AgCl电极。由于参比电极(PH电极)的电位是已知恒定的,因此通过测定电池两极的电位差,就可知指示电极的电位。
    pH值的测量符合能斯特方程。实际测试中,多采用标准比较法,即首先测得pH标准缓冲液的电位Es。再测定以待测样品溶液代替标准溶液时的电位Ex。

即在25°C,溶液中每改变一个pH值单位,其电位差的变化约为59mV。实验室使用的pH计上的刻度就是根据此原理制成的。通过标准溶液校准、定位后,可直接从表头读出pH值。 

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