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電位法測定溶液pH值的測定原理

實(shí)驗(yàn)室k / 2019-07-12

電位法測定溶液pH值，目前都采用玻璃電極做為指示電極，用飽和甘汞電極做為參比電極，將兩個電極插入待測溶液中組成原電池。用下式表示：

用晶體管電位計(jì)測量出該電池的電動勢EMF即：

EMF＝E+－E-

E-(即E玻＝K玻－0.059pH)；

E+(為飽和甘汞電極：E＝0.2412)

代入： EMF＝0.2412－(K玻－0.059pH)＝0.059pH＋0.2412－K玻

用飽和甘汞電極做為參比電極，它的電位是很穩(wěn)定的，所以可將它的電位看作常數(shù)。

因此，EMF＝常數(shù)＋0.059pH

該常數(shù)除了表示飽和甘汞電極的電位外尚包括玻璃電極的內(nèi)膜電位及玻璃電極中銀-氯化銀內(nèi)參比電極的電位。這些電位值在溫度一定時，數(shù)值是恒定的。

但每一支玻璃電極的不對稱電位并不相同，所以在測定溶液的pH值時，只能使用同一支玻璃電極而且需在相同條件下，用標(biāo)準(zhǔn)pH值緩沖溶液進(jìn)行對照。因此在具體測定時必須采用兩次測定法，以消除玻璃電極的不對稱電位和公式中的常數(shù)值。

在具體測定溶液pH值時要：

先測定標(biāo)準(zhǔn)pH值溶液pHs，其電池電動勢為：

EMFs＝常數(shù)＋0.059pHs

然后再測定未知待測pH值溶液pHx，其電池電動勢為：

EMFx＝常數(shù)＋0.059pHx

將兩式相減，得

EMFs－EMFx＝0.059pHs－0.059pHx＝0.059(pHs－pHx)

則pHx＝pHs－(EMFs－EMFx)/0.059

電池的電動勢在溫度一定時，和溶液pH值的關(guān)系是，在25℃時，溶液的pH值改變一個單位，電池電動勢EMF改變0.059伏。因此，只要測得電池的電動勢，就可以根據(jù)上式求出溶液的pH值。

在實(shí)際工作中，用酸度計(jì)可直接測定溶液的pH值。不必再單獨(dú)進(jìn)行測定標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液和待測溶液的電動勢。

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