实验十、玻璃电极响应斜率和溶液pH的测定

一、实验原理

在进行测定时,把玻璃电极与饱和甘汞电极插入试液组成下列电池:

AgCl,Ag︱内参比溶液︱玻璃膜︱试液¦¦饱和KClHg2Cl2,Hg

E                     E液接                      ESCE

E电池=ESCE-E+E液接

E=k-0.059pH

在一定条件下,E液接ESCE为一常数,因此,电动势可写为

E电池=K+0.059pH25℃)

若上式中K值已知,则由测得的E电池就能计算出被测溶液的pH,但实际上由于K值不易求得,因此,在实际工作中,用已知的标准缓冲溶液作为基准,比较待测溶液和标准溶液两个电池的电动势来确定待测溶液的pH。所以在测定pH时,先用标准缓冲溶液校正酸度计(亦称定位),以消除K值的影响。

二、仪器和试剂

1.  pHS2型酸度计。

2.  玻璃电极和232型饱和甘汞电极。

3.  pH标准缓冲溶液。

4.  未知pH试液。

5.  pH=4.00标准缓冲溶液  称取在110烘干1~2h的邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O410.21g在烧杯中溶解后移至1000mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀(也可用市售袋标准缓冲溶液试剂,按规定配制)。

6.  pH=6.86标准缓冲溶液  称取磷酸二氢钾(KH2PO43.39g和磷酸氢二钠(Na2HPO43.53g于烧杯中,用水溶解,移至1000mL容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。

7.  pH=9.18标准缓冲溶液  称取3.80g硼砂(Na2B4O7·10H2O),在烧杯溶解后,移至1000mL容量瓶中,稀释至刻度(所用蒸馏水需煮沸以除去CO2),摇匀。

三、实验步骤

1.  pHS2型酸度计的使用,详见仪器使用说明。

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Nernst响应,即在不同pH的缓冲溶液中测得的电极电位与pH呈直线关系,在25其斜率为59mV/pH。测定方法如下:

1)接通仪器电源,按使用说明调零、校正,安装好玻璃电极和甘汞电极。在50mL烧杯中盛20mL左右的邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液,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,用滤纸吸干。在50mL烧杯中盛20mL左右的硼砂溶液,按下+mV档,按上述方法操作。

3)同(2)的操作,更换pH=6.86的缓冲溶液,测其E值。

3.  试液的pH测定

1)将电极用水冲洗干净,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(例如:若测pH9.0左右的试液,应选用pH=9.18的标准缓冲溶液定位)。

4.  校正完毕后,不得再转动定位调节旋钮,否则应重新进行校正工作。用蒸馏水冲洗电极,用滤纸吸干后,将电极插入试液中,摇动烧杯,使指针稳定后由仪器刻度表读出pH

5.  取下电极,用水冲洗干净,妥善保存,实验完毕。

四、             结果处理

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pH结果。

一、             思考题

1.  测定pH时,为什么要选用与待测溶液的pH相近的标准缓冲溶液来定位?

为什么普通的毫伏计不能测量pH 

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