pH值是水質(zhì)分析中最重要的和最常用的分析項(xiàng)目之一，是評(píng)價(jià)水質(zhì)的最重要、最直接的指標(biāo)之一，它是水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)。pH值只反映水的酸堿性質(zhì)，而不表示酸堿的含量。自然界水源水中經(jīng)常含有金屬離子，因而多呈弱堿性，pH值在7.2~8.6之間。水體受到酸堿污染時(shí)可能會(huì)引起pH值發(fā)生較大變化，水體中含有大量游離二氧化碳時(shí)，可使水的pH值明顯降低。酸性水對(duì)金屬有腐蝕作用，飲用此類水可能引起金屬急慢性中毒；堿性水會(huì)促進(jìn)金屬離子形成氫氧化物，產(chǎn)生沉淀或絮體，影響水的感觀性狀，并有腐蝕作用，自來水生產(chǎn)中，pH值會(huì)影響混凝和消毒的效果。

pH測(cè)定時(shí)，一般情況下波動(dòng)很大，讀數(shù)不易把握，本人參加了2005年的全國(guó)水質(zhì)分析質(zhì)量控制考核，在pH值的檢測(cè)考核中取得了滿分的好成績(jī)。全國(guó)水質(zhì)質(zhì)量控制考核是國(guó)內(nèi)自來水行業(yè)最重要、也是最權(quán)威的考核比對(duì)工作，每?jī)赡赀M(jìn)行一次，抽取的項(xiàng)目具有極強(qiáng)的代表性，考核的盲樣由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供，各地的測(cè)定結(jié)果均不相同，所以難度較大。現(xiàn)將pH質(zhì)量控制考核的經(jīng)驗(yàn)介紹如下，希望對(duì)大家有所幫助。

1實(shí)驗(yàn)原理

以玻璃電極作指示電極，飽和甘汞電極作參比電極，用電位法測(cè)量溶液的pH值，常采用相對(duì)方法，即選用pH值已經(jīng)確定的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液進(jìn)行比較而得到欲測(cè)溶液的pH值。因此,pH值通常被定義為其溶液所測(cè)電動(dòng)勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液的電動(dòng)勢(shì)差有關(guān)的函數(shù)，其關(guān)系式為:

pHx=pHs+    (Ex-Es)F       (1)

RTLnlo

式中 pHx和pHs--------分別為欲測(cè)溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值;

Ex和Es一一分別為其相應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。

該式常稱為pH值的實(shí)用定義。

測(cè)定pH用的儀器pH電位計(jì)是按上述原理設(shè)計(jì)制作的，測(cè)定方法有單標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液法和雙標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液法，通常情況下，要提高測(cè)量的準(zhǔn)確度，則需要采用雙標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液法。

2儀器和試劑

本次全國(guó)質(zhì)控考核pH值測(cè)定實(shí)驗(yàn)儀器和試劑如下:

(1)實(shí)驗(yàn)儀器是pHSJ - 4型酸度計(jì)，E - 201-CA型復(fù)合電極和溫度傳感器。

(2)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液采用鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液，pH值(25℃)為4.008;磷酸氫二鈉與磷酸二氫鉀標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液，pH值(25℃)為6. 865。

鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的制備過程為精密稱取在115 ℃ ±5 ℃干燥2~3h的鄰苯二甲酸氫鉀[KHC8H4O4]10. 12 g，加水使溶解并稀釋至1000 ml。

磷酸氫二鈉與磷酸二氫鉀標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液的制備過程為精密稱取在115 ℃士5 ℃干燥2~3 h的無水磷酸氫二鈉3.533 g與磷酸二氫鉀3. 387 g，加水使溶解并稀釋至1000 m!。

3實(shí)驗(yàn)步驟

為了獲得高精度的pH值，通常用兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液進(jìn)行定位校正儀器，并且要求未知溶液的pH值盡可能落在這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)pH溶液的pH值中間。

(1)選擇兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，其pH值根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境溫度查得，用其中的一個(gè)對(duì)儀器定位;

(2)將電極置于另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，調(diào)節(jié)斜率旋鈕，使儀器顯示的pH值讀數(shù)至該標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值；

(3)松開測(cè)量按鈕，取出電極，用蒸餾水沖洗幾次，小心用濾紙吸去電板上水液;再放入第一次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，按下測(cè)量按鈕，其讀數(shù)與該試液的pH值相差至多不超過0.05 pH單位，表明儀器和玻璃電極的響應(yīng)特性均良好，這一步驟往往要反復(fù)測(cè)量、反復(fù)調(diào)節(jié)幾次，才能使測(cè)量系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài);

(4)當(dāng)測(cè)量系統(tǒng)調(diào)定后，將洗干凈的電極置于待測(cè)試樣溶液中，按下測(cè)量按鈕，讀取穩(wěn)定pH值，記錄。松開測(cè)量按鈕，取出電極，沖洗凈后，將玻璃電極浸泡在蒸餾水中。

4提高pH值測(cè)定準(zhǔn)確度的方法

(1)測(cè)定前，先用廣泛pH試紙，初步測(cè)定其大致的范圍，以確定雙標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的種類，并且力求待測(cè)溶液的pH值落在兩標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液之間。本次全國(guó)質(zhì)控的pH值配置值為5.02，所以選擇了pH=4.008和pH= 6. 865的兩種緩沖溶液，測(cè)定的結(jié)果為5.00，絕對(duì)誤差為 - 0. 02.獲得了"優(yōu)異" 成績(jī)。

(2)配制標(biāo)準(zhǔn)緩沖液用純水，應(yīng)該是新煮沸過的冷純水，其pH值應(yīng)為5.5~7.0。暴露在空氣中的純水極易吸收空氣中的二氧化碳，溶解在水中的二氧化碳發(fā)生酸性電離，使得測(cè)定結(jié)果偏低，所以測(cè)定用水必須在使用前加熱煮沸，以趕走溶解在水中的二氧化碳。

(3)用緩沖溶液校準(zhǔn)儀器時(shí)，兩者之間的差異控制在誤差應(yīng)不大于土0.02 pH單位。若大于此偏差，則應(yīng)小心調(diào)節(jié)斜率，使示值與第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液的表列數(shù)值相符，如果達(dá)不到上述要求，須檢查儀器或更換電極，再行校正至符合要求為止。

(4)每次更換標(biāo)準(zhǔn)緩沖液，應(yīng)用純化水充分洗滌電極，然后將水吸凈。

(5)標(biāo)準(zhǔn)緩沖液一般可保存2~3個(gè)月， 但發(fā)現(xiàn)有渾濁、發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時(shí)，不得繼續(xù)使用。

5結(jié)語

pH值作為水環(huán)境評(píng)價(jià)的一個(gè)重要理化指標(biāo)，掌握其測(cè)定原理，準(zhǔn)確地測(cè)定其數(shù)值具有極其重要意義。檢測(cè)過程中環(huán)境對(duì)測(cè)定結(jié)果影響極為顯著，每一步操作都能影響檢測(cè)結(jié)果，所以在檢測(cè)過程中必須注意每一個(gè)環(huán)節(jié)，努力把握好上述的各注意事項(xiàng)，并充分準(zhǔn)備，就能準(zhǔn)確地測(cè)定pH值，取得令人滿意的結(jié)果。