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比色法PH值測定
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pH值

pH值是溶液中氫離子活度的負對數,即:


當水體H+濃度較小時,可以用H+的濃度代替活度計算pH值。

pH值是最常用的水質指標之一。一般飲用水pH值要求在6.5-8.5之間;地表水的pH值多在6.5-8.5的范圍內;某些工業用水的pH值為了保障管道和設備的正常運行,必須保持在7.0-8.5之間;在廢水生化處理中,pH值也是評價有毒物質的毒性的重要指標之一。此外,pH值對水體中污染物質的遷移轉化有較大影響,因而要進行控制。

pH值和酸度、堿度既有聯系又有區別。pH值表示水的酸堿性的強弱,而酸度或堿度是水中所含酸或堿物質的含量。同樣酸度的溶液,如0.1mol鹽酸和0.1mol乙酸,二者的酸度都是100mmol/L,但其pH值卻大不相同。鹽酸是強酸,在水中幾乎100%電離,pH為1;而乙酸是弱酸,在水中的電離度只有1.3%,其pH為2.9。

水的pH值的測定方法主要有玻璃電極法(GB6920-86)和比色法。

1.比色法

不同pH的水溶液在各種酸堿指示劑中顯示不同的顏色,而每種指示劑都有一定的變色范圍。在已知pH值的標準緩沖液中加入適當的指示劑中配制成標準色列,與待測溶液進行對比,以確定水樣的pH值。

該方法不適用于有色、渾濁或含較高游離氯、氧化劑、還原劑的水樣。如果粗略地測定水樣pH值,可使用pH試紙。

2.玻璃電極法

以pH玻璃電極為指示電極,飽和甘汞電極為參比電極,并將二者與被測溶液組成原電池,其電動勢為:


式中:  甘汞——飽和甘汞電極的電極電位,不隨被測溶液中氫離子活度(aH+)變化,可視為定值;

玻璃——pH玻璃電極的電極電位,隨被測溶液中氫離子活度變化。 玻璃可用能斯特方程式表達,故上式表示為(25℃時):

E電池=  甘汞-(  0+0.0591gaH+)=K+0.059pH

可見,只要測知E電池,就能求出被測溶液pH。在實際測定中,準確求得K值比較困難,故不采用計算方法,而以已知pH值的溶液作標準進行校準,用pH計直接測出被測溶液pH。

pH玻璃電極的內阻一般高達幾十到幾百兆歐,所以與之匹配的pH計都是高阻抗輸入的晶體管毫伏計或電子電位差計。為校正溫度對pH測定的影響,pH計上都設有溫度補償裝置。為簡化操作,使用方便和適于現場使用,已廣泛使用復合pH電極,制成多種袖珍式和筆式pH計。目前國內外較先進的pH計可以測定-2.00~+19.00,有的甚至可以測定量程為-9.00~+23.00,測量精度為0.01pH值。

玻璃電極測定法準確、快速、受水體色度、濁度、膠體物質、氧化劑、還原劑及鹽度等因素的干擾程度小。

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