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能夠影響純水PH值得因素分析及解決方案

[ 2009-10-14 ]  [轉(zhuǎn)載請注明來源:就是要儀器網(wǎng) m.mrboha.com]

 

純水pH值的測量要想獲得一個比較滿意的結(jié)果,是一件比較困難的事情,特別是用常規(guī)的復(fù)合電極在實驗室敞放式的測量更是如此。表現(xiàn)情況往往是:響應(yīng)緩慢,示值漂移,重復(fù)性差,準(zhǔn)確度低等。

一、產(chǎn)生的原因:

1、由于純水中離子濃度非常低,而參比電極鹽橋溶液選中高濃度3mol/LKcl,相互之間的濃度差較大,與它在普通溶液中的情況差別很大。在純水會加大鹽橋溶液的滲透速度,促使鹽橋的損耗,從而加速了K+CL-的濃度的降低。引起液接界電位的變化和不穩(wěn)定,而Ag/AgCl參比電極本身的電位取決于CL-的濃度。CL-濃度發(fā)生了變化,其參比電極自身電位也會隨之變化。于是就使得示值漂移。特別是不能補充內(nèi)參比液的復(fù)合電極更會如此。

2、 由于玻璃電阻的內(nèi)阻很高,內(nèi)阻越高玻璃膜就越厚,其不對稱電位就會加大,電極的惰性也隨之加大,電動勢的產(chǎn)生就越于緩慢。同時,由于純水是一種無緩沖作用的液體,與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的性質(zhì)完全不同,在標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中表現(xiàn)良好的電極一下子移至無緩沖性的純水中,電極電位的建立時間無疑就會變得遲緩。

3、純水很容易受到污染,在燒杯中敞開測量,很容易受到CO2吸收的影響,PH值會不停地往下降,有關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定測量必須在一個特殊的裝置中密閉中進(jìn)行。但在一般實驗室中難于實行。

4、 PH值反映的是H+的活度,(H+)而不是H+的濃度[H+],其關(guān)系為(H+)=f×[H+]。FH+的活度系數(shù)。它是由溶液中所有離子的總濃度決定而不只決定于被測離子的濃度。在理論純水中活度系數(shù)f等于1,但只要有其它離子存在,活度系數(shù)就要改變,PH值也就會改變。即PH值受溶液中總的離子濃度的影響,總離子濃度變化,PH值就要改變。 由于復(fù)合電極液接界很靠近PH敏感玻璃球泡,從液接界滲漏出的鹽橋溶液首先聚集在敏感球泡周圍,改變了其附近的總離子濃度,由上述原因可知,使用測量值只是敏感球泡附近的被改變了PH值,不能反映其真實的PH值。雖然采用攪拌或搖動燒杯的方法可以改變這種情況,但實踐證明,攪拌速度不同,測試的值也會不一樣,同時攪拌或搖動又會加速CO2的溶解,所以也不可取。

5、為了保證復(fù)合電極的pH零電位,鹽橋必須采用高濃度的Kcl,同時為了防止Ag/AgCl鍍層被高濃度的Kcl溶解,在鹽橋中又必須添加粉末狀的AgCl,使鹽橋溶液被AgCl飽和。但是根據(jù)上述第1條所述,由于鹽橋溶液中Kcl濃度的降低,又使原本溶解在其中的AgCl過飽和而沉淀,從而堵塞液接界。

二、克服和改善方法:

綜上所述,純水PH值測試比較困難,主要是由于電極的結(jié)構(gòu)性能和此次引起電極液接界電位的不穩(wěn)定以及純水的無緩沖性能和空氣中CO2等因素的原因。

為此,可采用以下方法來克服和改善。

1、 用一支適合作純水的PH電極應(yīng)是首先考慮的。

2、 使用分離電板,即單獨的PH玻璃電極和參比電極測量時,使參比電極盡可能遠(yuǎn)離玻璃電極,以改善上面第4條中所分析的現(xiàn)象。

3 加大被測純水的取樣量,并可能減小和空氣的接觸面,同時不要攪拌和搖動,以減少CO2的吸收。

4、 在被測水樣中加入中性鹽(如Kcl)作為離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,改變?nèi)芤褐械碾x子總強(qiáng)度,增加導(dǎo)電性,使測量快速穩(wěn)定。此方法國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T6P04.393中規(guī)定:“測量水樣時為了減少液接電位的影響和快速達(dá)到穩(wěn)定,每50ml水樣中加入一滴中性0.1moL/LKCL溶液。”雖然此方法改變了水樣中的離子強(qiáng)度,在一定程度上引起了其PH值得變化,但經(jīng)實驗證明此變化在數(shù)值上只改變了0.01PH左右,是完全可以接受的。但采用這種方法時,一定要注意所加的Kcl溶液不應(yīng)含任何堿性或酸性的雜質(zhì)。因此,Kcl試劑要采用高純度的,所配溶液的水質(zhì)也要高純度的中性水質(zhì)。



 
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