徐州工业职业技术学院精品课程,,,单击此处编辑母版标题样式,,单击此处编辑母版文本样式,,第二级,,第三级,,第四级,,第五级,,*,,*,,,,,*,,*,工业分析,任务：工业氯化铵,PH,值的测定,有色溶液,pH,的测定？,问题,pH,试纸无法测定有色溶液的,pH,用电位法测定其,pH,值,引入电位分析法酸度计－电位法测定工业氯化铵,,的,pH,值,式中,,,是标准电极电位，,V,,R,是摩尔气体常数,〔8.314J·(mol·K),-1,〕,,F,是法拉第常数,(96500C·mol,-1,),,T,是热力学温度，,K,,n,为电极反应时转移电子数,对于氧化还原体系而言，电极的电位与其相应离子活度的关系可以用能斯特,(Nernst),方程表示,25℃,时，能斯特方程可近似地简化成：,直接电位分析法定量依据,,式中的 在一定温度下都是常数，只要测量出电池电动势，就可以求出待测离子,Mn,+,的活度，这就是直接电位法的定量依据定义：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化,,的电极条件：可逆性；重现性；稳定性,,常用参比电极,甘汞电极,,银－氯化银电极,参比电极,,电极反应：,,,Hg,2,Cl,2,+ 2e-,=,2Hg + 2 Cl,-,,,,半电池：,Hg,，,Hg,2,Cl,2,（固体）｜,KCl(,液体,),,,电极电位：（,25℃,）,电极内溶液的,Cl,-,活度一定，甘汞电极电位固定。
甘汞电极,分类,3,、电极内饱和,KCl,溶液中没有气泡，电极下端的多孔性物质畅1,、饱和甘汞电极在使用前应先取下小胶帽2,、同时保证饱和,KCl,的液位应与电极支管下端相平，电极底端含有少量晶体4,、饱和甘汞电极在使用时要求电极插入液面的位置适中 而且只能在低于,80℃,的温度下使用5,、为避免,Hg,2+,和,Cl,-,的干扰可使用双液接型饱和甘汞电极甘汞电极的使用：,,电极反应,:AgCl + e-,==,Ag + Cl,-,,,,电极电位（,25℃,）：,,,半电池符号：,Ag,，,AgCl(,固体,)|KCl(,液体,),银,-,氯化银电极,分类,,金属,-,金属离子电极,,第一类电极的电位仅与金属离子的活度有关,,,如,Ag,电极,,,金属,-,金属难溶盐电极,,制作容易，电位稳定，重现性好,,常用作参比电极,,甘汞电极和银,-,氯化银电极,,金属与两种具有相同阴离子难溶盐以及第二种,,难溶盐阳离子所组成体系的电极，如汞电极惰性金属电极，电极不参与反应，但其晶格间的,,自由电子可与溶液进行交换，如,Pt,电极指示电极,——,金属基电极,,膜电极（离子选择性电极）,特点,:,仅对溶液中特定离子有选择性响应。
电极的关键：是一个称为选择膜的敏感元件膜内外被测离子活度的不同而产生电位差敏感元件：单晶、混晶、液膜、高分子功能膜及生物膜等构成指示电极,——,膜电极,,膜电极：,当膜电极作正极时，对阳离子有响应时，取 “,+”,，否则取 “,-”,离子选择性电极的性能,电极电位表达式,离子选择性电极的选择性,,响应时间、温度和,pH,值,,线性范围及检测下限,,电极的斜率和电极的稳定性,典型的膜电极,pH,玻璃电极,,氟离子选择性电极,以,pH,玻璃电极为例，膜电位的产生是由于玻璃膜上的,Na,＋,与水溶液中的,H,+,、玻璃水化层中的,H,+,与水溶液中的,H,+,之间交换的结果膜电位,膜电位,pH,玻璃电极,电极电位,pH,玻璃电极特点：,,优点是不受溶液中氧化剂或还原剂的影响,,酸差：在酸度过高（,pH﹤1,）的溶液中测得的,pH,偏高，产生,pH,测定误差，称其为“酸差”,,缺点是其电阻随温度而变化，一般只能在,5-60℃,使用碱差：在碱度过高（,pH﹥9,）的溶液中测得的,pH,偏低，产生,pH,测定误差，称其为“碱差”，尤其是,Na,+,的干扰较显著，故又称为“钠差”pH,玻璃电极使用注意事项：,使用前在蒸馏水中浸泡,24,小时,,检查玻璃球泡是否有裂痕,,检查内参比电极是否浸入内参比溶液中,,检查内参比溶液中是否有气泡,,使用前球泡外壁的溶液只能用滤纸吸干，不能擦,,检查插线柱是否干燥,,pH,玻璃电极的使用限制,氟离子选择性电极,,半电池组成,,Ag|AgCl,Cl,-,(0.1mol/L),F,-,(0.1mol/L)|,试液,(a,F,-),25℃,时：,E,膜,,=,K,- 0.0592 lg,a,F,- =,K,+ 0.059 pF,氟离子选择性电极使用的酸度范围为,pH5.0,～,5.5,。
膜电位,,适用酸度范围,使用前，宜在,10,-3,mol/L,的,NaF,溶液中浸泡,1,～,2,小时电极使用前处理,工业氯化铵测定步骤：,,1,、原理,,使用带有玻璃电极和甘汞电极的,pH,计，测定氯化铵溶液浓度为,200g/L,，温度为,25,±,1,℃时的,pH,值2,、试剂和溶液,,（,1,）所用试剂均指基准试剂或优级纯以上试剂所用水指不含二氧化碳的蒸馏水2,）磷酸二氢钾,[c(KH,2,PO,4,)=0.025mol/L],和磷酸氢二钠,[c(Na,2,HPO,4,)=0.025mol/L],缓冲溶 液3,）邻苯二甲酸氢钾,[c(C,8,H,5,O,4,K)=0.05mol/L],缓冲溶液3,、仪器,,一般实验室用仪器1,）带有玻璃电极和甘汞电极的,pH,计，灵敏度为,0.1pH,4,、分析步骤,,（,1,）试样溶液的制备,,称取,20g,试样，精确到,0.1g,，置于合适的烧杯中，加水至,100mL,溶解后将溶液温度调正到,25,±,1,℃2,）,pH,计的校正,,用温度在,25,±,1,℃的缓冲溶液（,5.9.2.2,）和（,5.9.2.3,）校正,pH,计3,）测定,,在试样溶液烧杯中插入,pH,计的两支电极，并在与校正时相同的条件下进行测量。
分析结果的表示,,氯化铵溶液的,pH,值，以,pH,表示，所得的结果表示至一位小数。