王靖嵐助教1水質(zhì)pH值的測(cè)定水環(huán)境監(jiān)測(cè)教學(xué)目標(biāo)

2.知識(shí)目標(biāo)（1）理解pH值的含義及測(cè)定pH值的意義；（2）熟悉國(guó)標(biāo)《水質(zhì)-pH值的測(cè)定-玻璃電極法》GB6920-86相關(guān)內(nèi)容和要求；（3）掌握玻璃電極法測(cè)定水質(zhì)pH值的原理、關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng)。21.能力目標(biāo)（1）能完成水質(zhì)pH值測(cè)定實(shí)訓(xùn)材料清單編制和實(shí)訓(xùn)準(zhǔn)備工作；（2）能完成玻璃電極法測(cè)定水質(zhì)pH值的操作；（3）能正確處理數(shù)據(jù)、采取質(zhì)控措施和編寫檢測(cè)報(bào)告。水質(zhì)pH值的測(cè)定3教學(xué)目標(biāo)3.素質(zhì)目標(biāo)（1）培養(yǎng)整潔、有序、安全、規(guī)范的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣；（2）培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、一絲不茍的工作態(tài)度；（3）提高自主學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作能力和分析問題、解決問題能力。水質(zhì)pH值的測(cè)定4教學(xué)內(nèi)容玻璃電極法測(cè)定水pH值的原理1玻璃電極法測(cè)水pH值關(guān)鍵技術(shù)2注意事項(xiàng)與思考題33水質(zhì)pH值的測(cè)定1.玻璃電極法測(cè)定水pH值的原理水質(zhì)pH值的測(cè)定56（1）電位分析法：是用一個(gè)指示電極和一個(gè)參比電極，或者兩個(gè)指示電極，與試液組成電池，然后根據(jù)電池的電動(dòng)勢(shì)的變化或指示電極電位的變化進(jìn)行分析的一種電化學(xué)分析法。（2）測(cè)定裝置：由指示電極、參比電極和待測(cè)溶液組成工作電池；參比電極電位與待測(cè)物含量無(wú)關(guān)，一定條件下是常數(shù)；指示電極（或稱工作電極）電位與待測(cè)物含量有確定函數(shù)關(guān)系。1.1什么是電位分析法？水質(zhì)pH值的測(cè)定1.2電位分析法的理論依據(jù)根據(jù)能斯特公式：該電極電位表示為：由于電極電位無(wú)法測(cè)定，只能把它制成一個(gè)指示電極，再用另一個(gè)固定電極電位的參比電極與其組成原電池，測(cè)定該原電池的電動(dòng)勢(shì)。7水質(zhì)pH值的測(cè)定1.2電位分析法的理論依據(jù)假設(shè)參比電極的電位較高，該工作電池的電動(dòng)勢(shì):只要測(cè)得該工作電池的電動(dòng)勢(shì)，則可根據(jù)該公式求出M金屬離子的活度。當(dāng)溶液很稀時(shí)，或加入總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑時(shí)，M金屬離子的活度等于其濃度。8工作電池示意圖水質(zhì)pH值的測(cè)定9（1）參比電極：是用來(lái)提供電位標(biāo)準(zhǔn)的電極，其電位與待測(cè)物含量無(wú)關(guān)，一定條件下是常數(shù)。（2）常用參比電極：甘汞電極和銀-氯化銀電極。（3）甘汞電極：是在電極的底部放入少量汞和少量由甘汞、汞及氯化鉀溶液制成的糊狀物，上面充入飽和了甘汞的氯化鉀溶液。1.3參比電極可見：電極電位僅與內(nèi)部Cl-活度有關(guān)。水質(zhì)pH值的測(cè)定1.4指示電極（1）金屬基電極：這類電極是以金屬為基體的電極。它們的共同特點(diǎn)是電極反應(yīng)中有電子的交換，即有氧化還原反應(yīng)。（2）離子選擇電極：離子選擇性電極是一類具有薄膜的電極。其電極薄膜具有一定的膜電位，膜電位的大小就可指示出溶液中某種離子的活度，從而可用來(lái)測(cè)定這種離子?？梢?，測(cè)定水質(zhì)pH值的玻璃電極就屬于離子選擇性電極。10水質(zhì)pH值的測(cè)定（1）玻璃電極構(gòu)造：

pH玻璃電極是由一種特定的軟玻璃(在SiO2基質(zhì)中加入Na2O和少量CaO燒制而成）吹制成的球狀的膜電極，其結(jié)構(gòu)為：球狀玻璃膜：SiO2中含Na2O、CaO。厚度約0.1mm內(nèi)部溶液：0.1mol/LHCl內(nèi)參比溶液。內(nèi)參比電極：Ag-AgCl電極。這樣的構(gòu)造使得pH玻璃電極對(duì)溶液中H+產(chǎn)生選擇性響應(yīng)，產(chǎn)生膜電位。1.5pH玻璃電極水質(zhì)pH值的測(cè)定11（2）玻璃電極原理：E膜=E外—E內(nèi)=0.0592lga外/a內(nèi)

由于內(nèi)參比溶液H+活度a內(nèi)是一定值,故：

E膜=K+0.0592lga外=K－0.0592pH試

可見，一定溫度下玻璃電極的膜電位與試液pH呈直線關(guān)系。內(nèi)參比Ag-AgCl電極：E玻璃=EAg/Ag+E膜E玻璃=K‘’-0.0592pH試

溫度等條件一致，K‘’是常數(shù)。12水質(zhì)pH值的測(cè)定13教學(xué)內(nèi)容玻璃電極法測(cè)水pH值關(guān)鍵技術(shù)2玻璃電極法測(cè)定pH值的原理1注意事項(xiàng)與思考題3水質(zhì)pH值的測(cè)定2.玻璃電極法測(cè)水pH值關(guān)鍵技術(shù)水質(zhì)pH值的測(cè)定1415

2.1玻璃電極法適用范圍適用情況：飲用水、地表水和工業(yè)廢水pH值的測(cè)定；優(yōu)點(diǎn)：不受色度、濁度、膠體物質(zhì)、氧化劑、還原劑及鹽度的干擾；缺點(diǎn)：溫度對(duì)其影響較大，應(yīng)在規(guī)定的溫度下測(cè)定或者校正溫度。水質(zhì)pH值的測(cè)定16

2.2pH計(jì)的構(gòu)造及原理（1）pH計(jì)：是利用電位分析法測(cè)定溶液氫離子濃度，確定其pH值的專用測(cè)定儀器。（2）pH計(jì)組成：主機(jī)、pH玻璃電極、溫度感應(yīng)補(bǔ)償裝置及其他輔助設(shè)備。水質(zhì)pH值的測(cè)定17

（3）pH計(jì)原理：玻璃電極對(duì)H+有選擇性響應(yīng)，一定溫度下，該工作電池的電動(dòng)勢(shì)：E=K”+0.0592pH試K”是一個(gè)不確定的常數(shù)，可使用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)電極經(jīng)行校正以消除K”。水質(zhì)pH值的測(cè)定

（3）pH計(jì)原理：玻璃電極法測(cè)定溶液pH值的專用裝置就是pH計(jì)，其原理為：參比電極和玻璃電極組成工作電池，其電動(dòng)勢(shì)與溶液pH值呈函數(shù)關(guān)系，通過測(cè)定工作電池的電動(dòng)勢(shì)來(lái)確定溶液pH值。1819

2.3儀器與器皿準(zhǔn)備（1）pH計(jì)或離子活度計(jì)；（2）pH復(fù)合電極或玻璃電極+甘汞電極；（3）100ml聚乙烯燒杯。pH計(jì)pH復(fù)合電極聚乙烯燒杯水質(zhì)pH值的測(cè)定

2.4藥品與試劑準(zhǔn)備

（1）硼砂；（2）

鄰苯二甲酸氫鉀；（3）磷酸氫二鈉（4）磷酸二氫鉀水質(zhì)pH值的測(cè)定20

2.5pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液配制方法用于校正儀器的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，按下表規(guī)定的數(shù)量進(jìn)行稱取配制，在25℃時(shí)，用新沸并冷卻的無(wú)二氧化碳水在容量瓶中定容至1000ml。21標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)pH值（25℃）試劑的質(zhì)量（25℃）鄰苯二甲酸氫鉀4.0010.12g磷酸二氫鉀+磷酸氫二鈉6.863.388g+3.533g硼砂9.183.80g表2pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制方法水質(zhì)pH值的測(cè)定

2.6水質(zhì)pH值測(cè)定步驟（1）準(zhǔn)備：按照儀器說明書準(zhǔn)備儀器。（2）校正：①將水樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)到同一溫度，記錄測(cè)定溫度，若儀器有溫度補(bǔ)償功能，應(yīng)啟用該功能。②將提前在純水中浸泡24h以上的電極取出，徹底沖洗，用濾紙輕輕吸干后插入第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，設(shè)置pH計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。③再對(duì)第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。22水質(zhì)pH值的測(cè)定

2.6水質(zhì)pH值測(cè)定步驟（3）水樣測(cè)定：先用蒸餾水沖洗電極，再用待測(cè)水樣沖洗電極，然后將電極浸入水樣中，小心攪拌或搖動(dòng)使其均勻，待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄pH值。23水質(zhì)pH值的測(cè)定注意事項(xiàng)與思考題3玻璃電極法測(cè)定水pH值的原理1玻璃電極法測(cè)水pH值關(guān)鍵技術(shù)2水質(zhì)pH值的測(cè)定教學(xué)內(nèi)容243.1注意事項(xiàng)①玻璃電極在使用前應(yīng)在蒸餾水中浸泡24h以上，用完后沖洗干凈，浸泡在電極保護(hù)液中，防止灰塵的落入和保護(hù)液的蒸發(fā)干燥。②為防止