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使用 pH 计

Overview

资料来源: 实验室的博士中旗他-美国农业部

酸和碱是有能力把质子 (H+) 和氢氧根离子 (OH-),分别捐出的物质。他们是描述化学品的两个极端。混合酸和碱可以抵消或抵消其极端的影响。一种是酸性,也不是基本的物质是中性的。对于大多数解决方案的质子浓度 ([H+]) 的值是不便小,很难比较以便更实际数量、 ph 值、 介绍了。ph 值最初被定义为质子的摩尔浓度的倒数的十进制对数Equation 1,但被更新到氢离子活性的倒数的十进制对数Equation 2。前定义现在偶尔表示为 p [H]。P [H] 与 ph 值之间的差异是很小的。它一直说那 pH = p [H] + 0.04。它是常见的做法,要 'pH' 一词用于测量这两种类型。

Ph 值通常规模范围从 0 到 14。为一种强酸,1m 溶液 pH = 0 和 1 M 解的强的基地,pH = 14。因而,测量的 pH 值将谎言大多在范围 0 到 14,虽然是完全可能在此范围之外的值。纯净水是中性 ph = 7。Ph 值小于 7 是酸性的与 ph 值大于 7 是基本。当 ph 值刻度为对数刻度,ph 值是一个无量纲量。每个整体的 pH 值低于 7 是 10 x 更酸性比下一个整数。例如,ph 值为 4 是 10 x 比 ph 值的 5 和 100 × (10 × 10) 比 ph 值为 6 的酸性更强酸性更强。同样真实的 pH 值高于 7,每一种是 x 更基本的 10 (或碱性) 比下一个较低的整个值。例如,ph 值为 10 是 10 x 更多基本比 ph 值为 9。

Principles

溶液的 ph 值可准确、 方便地由电化学测量与一种称为 pH 计的 ph 值 (质子)-敏感电极 (通常是玻璃) 和参比电极 (通常氯化银或甘汞)。理想情况下,电极电位,电子,质子可以写成

Equation 3

E在哪里测量的电势, E0是标准电极电位在H += 1 mol/L, R是气体常数, T是在开尔文温度, F是法拉第常数。

PH 电极使用特别配方,pH 敏感的玻璃接触的解决方案,开发的潜力 (E) 溶液 ph 值成正比。参比电极为了保持在任何给定的温度,恒电位和有利于完成测量电路内溶液的 ph 值。它作为参考已知潜在 pH 电极。Ph 值和参考电极的电位的差异提供毫伏 (mV) 信号正比于 ph 值。在实践中,结合的玻璃电极具有内置的参比电极。它是针对已知的氢离子活性的缓冲溶液标定。大多数的 pH 传感器的设计,生产在 7.0 的 pH,(理论上理想) 边坡或敏感性,-59.16 0-mV 信号 mV / ph 值在 25 ° c。两个或更多的缓冲溶液用于容纳"斜坡"可能略有不同,从理想的事实。商业标准缓冲溶液通常跟在 25 ° C 和校正因子,可用于其他温度下的 pH 值信息。

Procedure

1.pH 校准

  1. 通过按下"电源"按钮打开仪表的电源。
  2. 如果它是可用和/或与电极不是,附加自动温度补偿 (ATC) 探头。
  3. 检查测量模式是 ph 值。如果不是,按"模式"按钮,直到"pH"模式出现在液晶显示器上。
  4. 如果需要在底部的米或附近的快速参考指南咨询寻求帮助。
  5. 始终使用新鲜的、 未使用的未到期的 pH 缓冲进行校准。缓冲区应该在相同的温度作为测试解决方案。
  6. 冲洗 pH 电极用蒸馏水,然后与被用于校准 (,pH 7.00) 的缓冲区。
  7. PH 电极蘸中性 pH 缓冲 (,pH 7.00)。搅拌与磁条缓冲区 (中等速率为 ~ 30 s) 为获得最佳效果。
  8. 按"CAL/多边环境协定"(校准 [或标准化] / 迹) 按钮以选择校准 (标准化) 功能。在 7.00 米显示器上设置缓冲溶液 pH 值。
  9. 当"阅读"是稳定的时按"ENTER"按钮来接受。辅助显示开始滚动的剩余的可用缓冲区之前,主要的阅读会短暂地闪烁。
  10. 冲洗 pH 电极用蒸馏水,然后与要用于下次校准 (,pH 4.01) 的缓冲区。
  11. PH 电极浸入 pH 4.01 下一个缓冲区。仪表显示应锁定在缓冲区的值。
  12. "阅读"稳定时,按"ENTER"接受。初级读物将一闪而过,然后通过剩余的可用缓冲区之前辅助显示开始滚动显示 %的效率 (坡)。
  13. 重复步骤 2.2-2.7 校准 pH 10.01 缓冲区。
  14. 表将自动返回到 3 点校准成功完成后测量模式。
    注释: (1) 标准缓冲器的 pH 4.01 和 10.01 可能替换其他适当的缓冲区,每个测试样品的 ph 值范围。(2) 为单 (中立)-,或 2 点校准,请按"CAL/多边环境协定"按钮以返回到测量校准完成后。(3) 与多 3 点校准可能用于更精确的测量。(4) 建议执行的每一天都在开始校准。非常精确的工作应在每次测量前校准 pH 计。(5) 手动调整 pH 值的缓冲区,如果温度不同于标准的室内温度和没有 ATC 探测器相连。

2.pH 测量

  1. 请确认米是 ph 值测量模式。
  2. 彻底清洗 pH 电极之间的测量用蒸馏水以防结转污染的经过测试的解决方案。轻轻地吸电极上实验室清洁组织消除过剩的冲洗水。不要擦灯泡,因为这会导致静态电荷累积。另外,冲洗电极的测试解决方案。
  3. 蘸测试溶液或悬浮液的 pH 电极。搅拌与磁条解决方案 (~ 30 s) 与同一搅拌速度对于校准为获得最佳效果。
  4. Ph 值被完成时的 ph 值读是稳定。
  5. 如果需要,可用,按"暂停"按钮进行冻结的测量的读数。再次按下恢复活读。
  6. 写下或按"内存"按钮 (如果适用),将值存储到内存中记录的 pH 值 (和温度如果需要的话)。
  7. 对于多个测量重复步骤 3.2-3.6。
  8. 彻底清洗和存储存储解决方案中的电极,一旦完成了所有的测量。
    注意: 在每个缓冲区 (1) pH 探针响应时间应不超过 60 秒,但可能会较长的一些测试的解决方案/泥浆。(2) 电极探针应清洗溶液 pH 电极清洗每月一次,或每当它是脏。0.1 M 盐酸溶液可以用于一般清洗。可能用于稀释液体洗涤剂和家庭洗衣漂白剂清洗油脂和细菌污染。然而,为了避免意外的问题,最佳做法是始终指电极制造商建议。(3) pH 电极灯泡在任何时候都应该是潮湿的。保持它在带有电极的电极存储解决方案。如果没有存储解决方案是可用,请使用 pH 4 缓冲溶液。PH 7 缓冲溶液用于短时间,如果两者都不可用。

Results

图 1显示了受种植管理和地下水灌溉的农业土壤的 ph 值。这些土壤标本从 5 马铃薯田下旋转不同耕作措施有无地下水灌溉。字段 4 土壤中旱作和地下水灌溉的系列观察到的最低 ph 值。地下水灌溉不断增加土壤 ph 值在所有 5 个字段。Ph 值信息的适当黎明马铃薯田的建议,促进最优增长至关重要。

Figure 1
图 1。土壤 ph 值在不同耕作管理措施有无水下灌溉下马铃薯田。

Application and Summary

ph 值是最常用的水溶液化学参数之一。它是在水和废水处理的市政和工业应用、 化工生产、 农业研究和生产中的关键参数。它在环境监测、 化学与生命科学研究、 生物化学和医药研究、 电子产品生产和更多应用程序也是关键。图 2列出了一些常见物质的 pH 值。

纯净水是中性的 ph 值为 7.00。当化学物质与水混合时,混合物可以成为酸性或基本。醋和柠檬汁的酸性物质,衣用洗涤剂的氨则基本。是非常基本的或非常酸的化学物质被认为是"无功"。这些化学物质可以导致严重烧伤。汽车电池酸液是酸性的化学物质,是无功。汽车电池中含有更强的酸发现酸雨中的一个形式。家庭污水清洁器通常包含碱液,非常碱性的化学物质,也是无功。

生命系统中不同的细胞隔间、 体液和器官的 ph 值在一个称为酸碱平衡的过程中通常严格的监管。血液的 ph 值通常是与 pH 7.365 值偏碱性的。此值通常被称为生理 ph 值在生物学和医学。斑块可以创建一个可以导致蛀牙的釉质脱矿的当地酸性环境。酶和其它蛋白质有一个最适 pH 范围和可以成为灭活或变性在此范围之外。

Figure 2

图 2。Ph 值规模和 pH 值的一些共同的项目。

Tags

PH MeterAcidityBasicityAqueous SolutionsPH ElectrodeCalibrationBuffer SolutionsPH MeasurementSample SolutionStorage SolutionHydrolysis ReactionsHydronium IonsHydroxide IonsHydrogen Ion ConcentrationMolar ConcentrationPH ScaleAcidicBasic

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Overview

0:53

Principles of the pH Meter

2:40

pH Calibration

5:08

pH Measurements

6:26

Results

7:13

Applications

9:06

Summary

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