本章节讲述了直接电位法之溶液pH值的测定的知识点,主要内容包括PH玻璃电极和测量原理和方法等
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直接电位法之溶液pH值的测定思维导图模板大纲
目前最常用的指示电极是PH玻璃电极,参比电极为饱和甘汞电极
电极构造:球状玻璃膜含Na2O、CaO和SiO2,厚度约0.1mm。这种膜主要是硅酸钠晶格组成.
响应机理
膜电位的产生过程
①干玻璃膜吸水形成水化胶层:玻璃膜内、外表面与水溶液接触时,吸水形成水化凝层(厚度约10-4mm),晶格彭涨松动,有利于H+的交换和扩散。
②水化胶层中的Na+与溶液中的H+发生交换: 平衡后,内、外水化胶层中的H+活度分别为a2/ 和a1/。
③水化胶层中的H+与溶液中的H+由于浓差发生扩散
式中
K1、K2分别是与玻璃膜内、外表层材料结构相关的常数。a1/、a2/分别为膜外表面和膜内表面水凝胶层中H+活度. a1、a2分别为膜外和膜内溶液中H+活度 PH玻璃电极膜电位的产生在于H+的交换和扩散。
电极性能
转换系数
溶液pH变化一个单位引起玻璃电极点位的变化值称为转化系数(或电极斜率),用S表示
酸差和碱差
普通pH钠玻璃电极,在pH1~9的范围内,φ与pH呈线性关系。
当溶液pH > 9 时,pH测 < pH真 ,产生负误差,称为碱差(钠差)
当溶液pH < 1 时,pH测 > pH真 ,产生正误差,称为酸差。
不对称电位
当 a1 = a2 , 膜电位应为 O,但实际仍有几个至十几个mv,这个电位称为不对称电位。这是因为制造工艺、机械或化学腐蚀等原因,使玻璃电极内、外膜并不完全相同,K1≠K2,
a1/ ≠ a2/ 。干玻璃电极的不对称电位较大且不稳定,使用前必须在水中充分浸泡(至少24小时)
测量原理和方法
原理
(-)玻璃电极︱待测溶液([H+] x mol/L)‖饱和甘汞电极 (+)
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