1、一、 实验名称：pH 计的使用及溶液 pH 的测定二、 实验目的：1、 熟悉 pH 计的构造和测定原理2、 掌握 pH 计测定溶液 pH 的步骤三、 实验原理：pH 电极的构造（结构示意图如下图所示）：（1） 球状玻璃膜：SiO 2 中含 Na2O，厚度约 0.1mm（2） 内部溶液：0.1 mol/L HCl 内参比溶液（3） 内参比电极：Ag-AgCl 电极玻璃电极使用前，必须在水溶液中浸泡，使之生成一个三层结构，即中间的干玻璃层和两边的水化硅胶层。浸泡后的玻璃膜示意图如下图所示：水化硅胶层具有界面，构成单独的一相，厚度一般为 0.0110 m。在水化层，玻璃上的 Na+与 H+发生离子交
2、换而产生相界电位，水化层表面可视作阳离子交换剂。溶液中 H+经水化层扩散至干玻璃层，干玻璃层的阳离子向外扩散以补偿溶出的离子，离子的相对移动产生扩散电位。两者之和构成膜电位。将浸泡后的玻璃电极放入待测溶液，水合硅胶层表面与溶液中的 H+活度不同，形成活度差，H +由活度大的一方向活度小的一方迁移，平衡时：H+溶液= H+硅胶E 内 = k1 + 0.059 lg( a2 / a2）E 外 = k2 + 0.059 lg(a1 / a1）a1、 a2 分别表示外部试液和电极内参比溶液的 H+活度；a 1、a 2 分别表示玻璃膜外、内水合硅胶层表面的 H+活度；k 1、k 2 则是由玻璃膜外、内表
3、面性质决定的常数。由于玻璃膜内、外表面的性质基本相同，则 k1=k2，a 1 = a2 E 膜 = E 外 - E 内 = 0.059 lg( a1 / a2）由于内参比溶液中的 H+活度（ a2）是固定的,则:E 膜 = K + 0.059 lg a1 = K - 0.059 pH 试液用电位法测定溶液的 pH 值时，E 电池 =K+0.0592 pH。由于 K 是无法测量的，因此可以利用在相同条件下测 pH 值与之相近的标准缓冲溶液 Es=K+0.0592pH，再通过两式来消除 K，从而求得 pHx= pHs+(Es-Ex)/ 0.0592V四、 实验仪器与药品：pH 计、烧杯、容量瓶、混
4、合磷酸盐溶液、邻苯二甲酸氢钾溶液、硼砂溶液、未知液 1（HAc-NaAc） 、未知液 2（NH 3-NH4+）五、 实验步骤：1、 打开电源开关，按“pH/mV” ，进入 pH 测定状态，按 “温度”按钮，使显示溶液温度值（25） ，然后按“确认”键，仪器确定溶液温度后回到pH 测量状态。2、 把蒸馏水清洗过的电极插入混合磷酸盐溶液（pH=6.864）中，待读数稳定后按“定位”键（pH 计的指示灯慢闪烁，表明仪器在定位标定状态） ，调节读数为该溶液当时温度下的 pH 值，然后按“确认”键，仪器进入 pH测定状态，pH 计的指示灯停止闪烁。3、 将电极用蒸馏水清洗后插入到邻苯二甲酸氢钾溶液（pH
5、=4.003）中，待读数稳定后按“定位”键，然后按“确认”键，校准结束，仪器进入pH 测定状态。把电极用蒸馏水清洗干净后插入到未知液 1（HAc-NaAc）中测定溶液的 pH，待 pH 计读数稳定后，记下未知液 1 的 pH。4、 将电极用蒸馏水清洗后插入到硼砂溶液（pH=9.182）中，待读数稳定后按“定位”键，然后按“确认”键，校准结束，仪器进入 pH 测定状态。把电极用蒸馏水清洗干净后插入到未知液 2（NH 3-NH4+）中测定溶液的pH，待 pH 计读数稳定后，记下未知液 2 的 pH。5、 将 pH 计用蒸馏水清洗干净并擦干，浸入 pH 浸泡液中保存。关闭 pH计电源开关，实验结束。
6、六、 注意事项：1、 仪器的输入端（包括玻璃电极的插座与插头）必须保持干燥清洁。2、 pH 计使用完后要浸入 pH 浸泡液中妥善保存，这对改善电极响应迟钝和延长电极寿命是非常有利的。3、 用标准溶液进行标定时，首先要保证标准缓冲溶液的精度，否则会引起严重的误差。4、 忌用浓硫酸或铬酸洗液洗涤电极的敏感部分；不可在无水或脱水的液体（如四氯化碳、浓酒精）中浸泡电极；不可在碱性或氟化物的体系、粘土及其他胶体溶液中放置时间过长，以致电极响应迟钝。5、 常温电极一般在 5-60温度范围内使用，如果在低于 5或高于 60时使用，请分别选用特殊的低温电极或高温电极。七、 实验数据：在 T=25时测定，测定结果如下：组别 测定溶液 溶液 pH1 混合磷酸盐溶液 pH=6.862 邻苯二甲酸氢钾溶液 pH=4.00未知液 1 HAc-NaAc pH=4.53硼砂溶液 pH=9.183未知液 2 NH3-NH4+ pH=9.31八、 实验反思：通过本次实验，我了解了 pH 计的构造及测定原理，学会使用 pH 计测定溶液的 pH 值，受益匪浅。
