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比色法PH值测定

pH
pH值是溶液中氢离子活度的负对数,即:

当水体H浓度较小时,可以用H的浓度代替活度计算pH值。
pH值是最常用的水质指标之一。一般饮用水pH值要求在6.5-8.5之间;地表水的pH值多在6.5-8.5的范围内;某些工业用水的pH值为了保障管道和设备的正常运行,必须保持在7.0-8.5之间;在废水生化处理中,pH值也是评价有毒物质的毒性的重要指标之一。此外,pH值对水体中污染物质的迁移转化有较大影响,因而要进行控制。
pH值和酸度、碱度既有联系又有区别。pH值表示水的酸碱性的强弱,而酸度或碱度是水中所含酸或碱物质的含量。同样酸度的溶液,如0.1mol盐酸和0.1mol乙酸,二者的酸度都是100mmol/L,但其pH值却大不相同。盐酸是强酸,在水中几乎100%电离,pH为1;而乙酸是弱酸,在水中的电离度只有1.3%,其pH为2.9。
水的pH值的测定方法主要有玻璃电极法(GB6920-86)和比色法。
1.比色法
不同pH的水溶液在各种酸碱指示剂中显示不同的颜色,而每种指示剂都有一定的变色范围。在已知pH值的标准缓冲液中加入适当的指示剂中配制成标准色列,与待测溶液进行对比,以确定水样的pH值。
该方法不适用于有色、浑浊或含较高游离氯、氧化剂、还原剂的水样。如果粗略地测定水样pH值,可使用pH试纸。
2.玻璃电极法
以pH玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,并将二者与被测溶液组成原电池,其电动势为:

式中:  甘汞——饱和甘汞电极的电极电位,不随被测溶液中氢离子活度(aH+)变化,可视为定值;
玻璃——pH玻璃电极的电极电位,随被测溶液中氢离子活度变化。 玻璃可用能斯特方程式表达,故上式表示为(25℃时):
E电池=  甘汞-(  0+0.0591gaH+)=K+0.059pH
可见,只要测知E电池,就能求出被测溶液pH。在实际测定中,准确求得K值比较困难,故不采用计算方法,而以已知pH值的溶液作标准进行校准,用pH计直接测出被测溶液pH。
pH玻璃电极的内阻一般高达几十到几百兆欧,所以与之匹配的pH计都是高阻抗输入的晶体管毫伏计或电子电位差计。为校正温度对pH测定的影响,pH计上都设有温度补偿装置。为简化操作,使用方便和适于现场使用,已广泛使用复合pH电极,制成多种袖珍式和笔式pH计。目前国内外较先进的pH计可以测定-2.00~+19.00,有的甚至可以测定量程为-9.00~+23.00,测量精度为0.01pH值。
玻璃电极测定法准确、快速、受水体色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的干扰程度小。

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