1、溫度對(duì)pH測(cè)量精度有多大的影響?
對(duì)pH電極,溫度的影響每一個(gè)pH為0.003pH/℃,例如一個(gè)0.2級(jí)的pH計(jì),在30℃的pH7.00緩沖溶液中進(jìn)行校準(zhǔn),然后測(cè)試60℃的溶液(假定溶液的pH范圍在pH6~8之間與pH7.0相差一個(gè)pH單位),則溫度影響的zui大誤差就是30×0.003=0.09pH。如是3個(gè)pH單位(在pH4~10范圍內(nèi)),zui大誤差就是0.27pH,從中可以看出溫度對(duì)pH的影響是很在的。當(dāng)然,我們也可以從中得出結(jié)論,為了減少溫度對(duì)pH測(cè)量的誤差,我們應(yīng)該注意以下三點(diǎn):
(a)盡量選擇接近被測(cè)溶液pH值的緩沖溶液校準(zhǔn)pH計(jì)
?。╞)盡量使校準(zhǔn)溶液的溫度與被測(cè)溶液的溫度一致或接近
?。╟)應(yīng)該選擇有溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì)
精度高于0.1pH的pH計(jì)都有溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié),而0.2級(jí)的pH計(jì)就不帶有溫度補(bǔ)償。有些0.2級(jí)的pH計(jì)也號(hào)稱有0.1級(jí)的精度,其實(shí)這是不可能的,有人是將分辨率0.1pH和精度0.1pH這二個(gè)概念進(jìn)行了混淆。即使以一個(gè)pH單位來(lái)說(shuō),相隔60℃的pH誤差就是0.03×60=0.18pH,因此,沒(méi)有溫度補(bǔ)償?shù)膒H計(jì),zui高的精度也只0.2pH。
2、溫度補(bǔ)償能消除所有由溫度引起的誤差嗎?
必須特別指出的是,pH計(jì)上設(shè)置的溫度補(bǔ)償,只是補(bǔ)償電極的斜率項(xiàng)(2.303RT/F)。受溫度影響的還有玻璃電極標(biāo)準(zhǔn)電勢(shì),參比電極電勢(shì),液接界電勢(shì)等等,它們與溫度并非成嚴(yán)格的線性關(guān)系。同時(shí)pH電極也需要一定時(shí)間才能達(dá)到新溫度下的平衡。因此,不管是手動(dòng)溫度補(bǔ)償還是自動(dòng)溫度補(bǔ)償,都不是很充分的。根據(jù)pH測(cè)量的操作定義,要想得到精密的測(cè)量結(jié)果,樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)在相同和恒定的溫度下測(cè)量,這就是等溫測(cè)量原理。對(duì)于一般精度要求的pH測(cè)量,樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度不同時(shí),可使用溫度補(bǔ)償。
3、為什么使用pH電極架?
使用pH電極架進(jìn)行測(cè)試是以前的測(cè)量方法帶給我們的習(xí)慣。因?yàn)檫^(guò)去使用的電極都是測(cè)量電極和參比電極分開(kāi)的,用二支電極進(jìn)行測(cè)試,必然需要使用電極架。
4、如何測(cè)試高純水的pH值?
鍋爐供水、蒸汽冷凝水、去離子水等高純水的pH測(cè)量是比較麻煩的測(cè)試項(xiàng)目。原因是樣品的電導(dǎo)率低,溶液電阻與測(cè)量回路的其他電阻比較起來(lái)已不可忽略。同時(shí)由于液接界電勢(shì)的不穩(wěn)定以及空氣中二氧化碳溶解引起pH值變化等等,因而不易得到重現(xiàn)的結(jié)果。為解決這個(gè)問(wèn)題,通常采用內(nèi)阻低,有大面積液接界結(jié)構(gòu),較大的參比溶液滲出速度的玻璃pH復(fù)合電極。復(fù)合電極的玻璃敏感膜與液接界距離近而且固定,有利于減少溶液電阻的影響并使電勢(shì)達(dá)到穩(wěn)定。大面積的液接界結(jié)構(gòu)和較快的參比溶液滲出速度,有利于降低電阻以及達(dá)到穩(wěn)定重現(xiàn)的液接界電勢(shì)。同時(shí),不要采用氯化銀飽和的氯化鉀溶液作為參比溶液,因?yàn)樵诩兯新然y會(huì)沉積出來(lái)堵塞液接界。一般雨水離子強(qiáng)度很低(不超過(guò)0.0001mol/L),其pH測(cè)量方法(酸雨的監(jiān)測(cè))與高純水pH測(cè)量相類似。
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