水質PH值(zhí)儀表的PH測定

1 適用範(fàn)圍

1.1 本(běn)法適(shì)用於(yú)飲(yǐn)用(yòng)水，地麵(miàn)水及工業(yè)廢(fèi)水(shuǐ)pH值(zhí)的測(cè)定(dìng)。

1.2 水的顏色，濁(zhuó)度，膠體(tǐ)物(wù)質(zhì)，氧化劑，還(huán)原劑及高含(hán)鹽量(liáng)均不(bù)幹擾測(cè)定(dìng)；但(dàn)在(zài)pH＜1的(dí)強酸性溶(róng)液(yè)中(zhōng)，會有(yǒu)所謂(wèi)“酸(suān)誤(wù)差(chà)"，可按酸(suān)度測(cè)定(dìng)；在pH＞10的(dí)鹼性(xìng)溶(róng)液中，因有大(dà)量(liáng)鈉(nà)離(lí)子(zǐ)存在(zài)，產(chǎn)生誤差(chà)，使讀(dú)數偏(piān)低，通常稱(chēng)為“鈉(nà)差"。消除“鈉差"的方(fāng)法，除了(liǎo)使用(yòng)特(tè)製(zhì)的“低鈉差(chà)"電(diàn)極外，還可似選用與被測溶(róng)液的pH值相(xiāng)近(jìn)似的(dí)標準(zhǔn)緩(huǎn)衝(chōng)溶(róng)液對儀(yí)器進(jìn)行校(xiào)正(zhèng)。

    溫(wēn)度(dù)影(yǐng)響(xiǎng)電(diàn)極的(dí)電位(wèi)和水(shuǐ)的(dí)電離平衡(héng)。須注意調節(jié)儀器的(dí)補(bǔ)償裝置(zhì)與溶液的溫(wēn)度一(yī)致，並使(shǐ)被測樣(yàng)品與(yǔ)校(xiào)正儀(yí)器(qì)用的(dí)標(biāo)準緩衝溶液溫(wēn)度誤差(chà)在(zài)±1℃之內(nèi)。

2 定(dìng)義

    pH是從(cóng)操作(zuò)上定義(yì)的。對(duì)於溶(róng)液x，測(cè)出(chū)伽伐尼(ní)電(diàn)池(chí)參(cān)比電極1KC1濃溶(róng)液H溶(róng)液(yè)×|H2|pt的(dí)電動(dòng)勢EX。將朱知(zhī)pH（X）的(dí)溶液X換(huàn)成標(biāo)準(zhǔn)pH溶液S，同樣(yàng)測出(chū)電(diàn)池的電動勢ES，則(zé)

pH（X）＝pH（S）+（Es—Ex）F/（RTIn10）

    因(yīn)此(cǐ)，所定(dìng)義的(dí)pH是(shì)無(wú)量(liáng)綱的(dí)量。pH沒有理(lǐ)論上的意(yì)義(yì)，其定義為(wéi)一種(zhǒng)實用定(dìng)義。但(dàn)是(shì)在物質(zhì)的(dí)量濃度(dù)小於0.1mo1.dm-3的稀(xī)薄(báo)水(shuǐ)溶(róng)液有限(xiàn)範(fàn)圍，既(jì)非強酸(suān)性(xìng)又非(fēi)強(qiáng)鹼性（Z＜pH＜12）時(shí)，則(zé)根(gēn)據定義有

pH＝-Log10［C（H＋）y/（mo1.dm3）］±0.02

    式(shì)中C（（H+）代表氫(qīng)離(lí)子H＋的物質的(dí)量(liáng)濃(nóng)度，y代表溶液(yè)中典型(xíng)1，—1價電解質(zhì)的(dí)活(huó)度係數。

3 原(yuán)理(lǐ)

    pH值由(yóu)測(cè)量(liáng)電池的電動勢(shì)而(ér)得。該(gāi)電池(chí)通常(cháng)由飽和甘汞(gǒng)電極(jí)為參(cān)比(bǐ)電(diàn)極，玻璃電(diàn)極為(wéi)指示(shì)電(diàn)極所組(zǔ)成。在25℃，溶液中(zhōng)每變化1個(gè)pH單(dān)位，電位(wèi)差改變為59.16毫伏，據此在(zài)儀(yí)器(qì)上直(zhí)接以pH的讀(dú)數(shù)表示。溫(wēn)度差異在儀(yí)器(qì)上有補償裝置(zhì)。

4 試劑

4.1 標準(zhǔn)緩(huǎn)衝(chōng)溶(róng)液(yè)（簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)溶(róng)液）的配製(zhì)方(fāng)法

4.1.1 試劑和蒸(zhēng)餾水(shuǐ)的(dí)質量

4.1.1.1 在(zài)分析(xī)中，除(chú)非(fēi)另作(zuò)說明，均要求使用分(fēn)析(xī)純(chún)或優(yōu)級純試(shì)劑，購(gòu)買經中國計量科(kē)學(xué)研(yán)究(jiū)院檢定合(hé)格(gé)的袋裝(zhuāng)pH標(biāo)準(zhǔn)物(wù)質時，可參(cān)照說明書(shū)使用。

4.1.1.2 配製標(biāo)準溶(róng)液所(suǒ)用(yòng)的蒸餾(liù)水應(yīng)符合(hé)下(xià)列要求(qiú)：煮沸(fèi)並(bìng)冷卻(què)，電(diàn)導(dǎo)率小於(yú)2×10-6S/cm的(dí)蒸餾(liù)水，其(qí)pH以(yǐ)6.7～7.3之(zhī)間為宜(yí)。

4.1.2 測量pH時，按水樣呈(chéng)酸(suān)性，中(zhōng)性和鹼性(xìng)三(sān)種可(kě)能，常配(pèi)製(zhì)以(yǐ)下(xià)三種標準溶液(yè)：

4.1.2.1 pH標準溶液(yè)用(yòng)（pH4.008 25℃）

    稱取先在(zài)110～130℃幹燥2～3小(xiǎo)時的(dí)鄰(lín)苯二甲醉氫(qīng)鉀（KHC8H4O4）10.12克，溶(róng)於(yú)水(shuǐ)並在(zài)容(róng)量瓶中(zhōng)稀(xī)釋(shì)至1升。

4.1.2.2 pH標準溶濃(nóng)乙（pH6.865 25℃）

    分(fēn)別稱(chēng)取先在110～130℃幹(gān)燥(zào)2～3小(xiǎo)時(shí)的(dí)磷酸(suān)二氫鉀(jiǎ)（KH2PO4）3.388克和(hé)磷酸氫二鈉（Na2HPO4）3.533克，溶於(yú)水並(bìng)在(zài)容(róng)量(liáng)瓶中(zhōng)稀(xī)釋(shì)至1升。

4.1.2.3 pH標(biāo)準溶液(yè)丙(bǐng)（pH9.180 25℃）

    為了(liǎo)使晶體具(jù)有一(yī)定的(dí)組成，應(yīng)稱取(qǔ)與飽(bǎo)和溴化(huà)鈉（或氯化鈉加蔗糖(táng)溶濃(nóng)（室(shì)溫）共同放置在(zài)幹(gān)燥器(qì)中(zhōng)平衡兩晝(zhòu)夜(yè)的硼砂(shā)（Na2B4O7.10H2O）3.80g，溶於(yú)水並(bìng)在(zài)容(róng)量(liáng)瓶中(zhōng)稀釋(shì)1L。

4.2 當(dāng)被測(cè)樣品pH值過高(gāo)或過低時，應參(cān)考(kǎo)表1配(pèi)製(zhì)與(yǔ)其(qí)pH值(zhí)相近(jìn)似的(dí)標(biāo)淮(huái)溶液校正儀(yí)器(qì)。

4.3 標(biāo)準(zhǔn)溶濃的(dí)保(bǎo)存(cún)

4.3.1 標準溶液(yè)要(yào)在(zài)聚(jù)乙稀瓶中(zhōng)密閉(bì)保存(cún)。

4.3.2 在室溫(wēn)條件下(xià)標準溶(róng)濃(nóng)一般(bān)以保存(cún)1～2個月(yuè)為宜(yí)，當發(fā)現有渾濁，發黴或(huò)沉澱(diàn)現象時，不(bù)能繼(jì)續(xù)使用(yòng)。

4.3.3 在4℃冰箱內存放，且用過的標準溶(róng)濃不(bù)允許再倒回(huí)去，這樣可(kě)延長(cháng)使用期(qī)限。

4.4 標(biāo)準溶濃的pH值(zhí)隨(suí)溫度孿(luán)化而稍(shāo)有差異。一(yī)些常用(yòng)標準溶液的(dí)pH（S）值見表2。

表1 pH標(biāo)準溶液(yè)的(dí)製(zhì)備＊

5 儀器

5.1 酸(suān)度計(jì)或(huò)離(lí)子濃度計。常(cháng)規檢驗(yàn)使用的(dí)儀(yí)器，至少應(yīng)當到(dào)0.1pH單(dān)位(wèi)，pH範圍從0至14。如有特殊(shū)需要，應使(shǐ)用精(jīng)度(dù)高(gāo)的(dí)儀(yí)器。

5.2 玻璃(lí)電極與(yǔ)廿汞(gǒng)電極(jí)。

6 樣(yàng)品保(bǎo)存(cún)

現(xiàn)場(cháng)測(cè)定(dìng)。否則(zé)，應在采(cǎi)樣後(hòu)把(bǎ)樣(yàng)品保持在0～4℃，並(bìng)在采(cǎi)樣後6小(xiǎo)時(shí)之內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。

7 步驟

7.1 儀(yí)器(qì)：操作(zuò)程序按(àn)儀(yí)器使用說明(míng)書進行。先將(jiāng)水樣與標(biāo)準(zhǔn)溶液(yè)調到(dào)同一溫度，記(jì)錄測定溫度(dù)，並(bìng)將儀(yí)器溫渡補(bǔ)償(cháng)旋紐調至該(gāi)溫度(dù)上。

    用標準(zhǔn)溶(róng)液校(xiào)正儀器(qì)，該標(biāo)準溶液與水樣pH相差不超過(guò)2個pH單位。從標準(zhǔn)溶液(yè)中取(qǔ)出(chū)電極(jí)，衝洗並用(yòng)濾(lǜ)紙吸(xī)幹。再(zài)將電極浸(jìn)入(rù)第(dì)二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液(yè)中，其(qí)pH大約(yuē)與*個(gè)標準溶液(yè)相差3個pH單(dān)位，如(rú)果儀(yí)器響應(yīng)的示(shì)值與第(dì)二(èr)個(gè)標準(zhǔn)溶(róng)液(yè)的pH（S）值(zhí)之(zhī)差大於0.1pH單(dān)位，就要檢查儀(yí)器(qì)，電極或(huò)標準溶(róng)液是(shì)否存在(zài)問題。當(dāng)三者(zhě)均正(zhèng)常時，方(fāng)可(kě)用於測定樣品。

7.2 樣品測(cè)定

    測(cè)定樣(yàng)品時(shí)，先(xiān)用(yòng)蒸(zhēng)餾水認真衝(chōng)洗(xǐ)電極，再用水(shuǐ)樣(yàng)衝(chōng)洗，然後(hòu)將(jiāng)電極(jí)浸(jìn)入樣品中，小(xiǎo)心搖(yáo)動(dòng)或進行攪(jiǎo)拌(bàn)使(shǐ)其均匀，靜置(zhì)，待讀數穩定時記(jì)下pH值。

8 精(jīng)密(mì)度(dù)

pH                     允許(xǔ)差(chà)（pH單位）
 
                重(zhòng)復(fù)性(xìng)＊            再現性(xìng)＊
 
<6              ±0.1               ±0.2
6—9            ±0.1               ±0.3
>9              ±0.2               ±0.5
 
＊根據一個試驗室(shì)中對pH值在2.21～13.23範圍(wéi)內的生活(huó)飲用水(shuǐ)，輕度(dù)，中(zhōng)度，重度(dù)汙染(rǎn)的(dí)地(dì)麵水(shuǐ)及部分類(lèi)型工業廢水(shuǐ)樣品進行重(zhòng)復測(cè)定(dìng)的結冪(mì)而(ér)定。

＊＊根據北(běi)京地(dì)區l0個試(shì)驗室(shì)共(gòng)使用十(shí)種不同型號(hào)的酸(suān)度計(jì)，四種不同(tóng)型號的(dí)電(diàn)極(jí)用本法(fǎ)測定了pH值(zhí)在(zài)1.41～11.66範(fàn)圍內(nèi)的7個人工合成(chéng)水樣(yàng)及(jí)1個(gè)地麵水(shuǐ)樣(yàng)的測定結(jié)果而定。

9 注(zhù)釋(shì)

9.1 玻璃電極(jí)在使(shǐ)用前先放(fàng)入蒸(zhēng)餾水(shuǐ)中(zhōng)浸泡24小時以(yǐ)上。

9.2 測定pH時，玻璃電極的球泡應全部浸入溶液中(zhōng)，並(bìng)使(shǐ)其稍高於甘(gān)汞(gǒng)電(diàn)極的陶(táo)瓷芯(xīn)端(duān)，以免攪(jiǎo)拌(bàn)時碰杯。

9.3 必須注意(yì)玻(bō)璃電(diàn)極的內(nèi)電(diàn)極與球泡(pào)之間(jiān)甘汞(gǒng)電極(jí)的內(nèi)電極和陶瓷芯(xīn)之(zhī)間不(bù)得有氣泡，以防(fáng)斷路。

9.4 測定pH時(shí)，為減(jiǎn)少空(kōng)氣和(hé)水(shuǐ)樣中二氧化碳(tàn)的溶入(rù)或，揮發，在(zài)測水樣(yàng)之前(qián)，不應(yīng)提前打開(kāi)水樣瓶。

9.5 玻璃電極表麵受到(dào)汙(wū)染時，需進(jìn)行處理(lǐ)。如果係附著無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢(gòu)，可(kě)用溫稀鹽酸溶(róng)解；對鈣鎂(měi)等難溶性結垢(gòu)，可用EDTA二鈉溶(róng)液溶解，沾有(yǒu)油汙時，可(kě)用(yòng)丙酮(tóng)清洗(xǐ)。電極按上述方法(fǎ)處(chǔ)理(lǐ)後，應(yīng)在蒸餾(liù)水中(zhōng)浸(jìn)泡一(yī)晝(zhòu)夜(yè)再(zài)使(shǐ)用(yòng)。注(zhù)意忌用無(wú)水乙(yǐ)醇(chún)，脫水性洗(xǐ)滌(dí)劑(jì)處理電(diàn)極。

10 試(shì)驗(yàn)報(bào)告

試(shì)驗(yàn)報告(gào)應(yīng)包括(kuò)下(xià)列內容：

a，取(qǔ)樣日期，時(shí)間和地(dì)點(diǎn)；

b，樣(yàng)品(pǐn)的(dí)保存(cún)方法；

c，測(cè)定(dìng)樣(yàng)品(pǐn)的日(rì)期(qī)和(hé)時間；

d，測定(dìng)時(shí)樣(yàng)品(pǐn)的溫度(dù)；

e，測定的結果(guǒ)（pH值應取zui接(jiē)近(jìn)於0.1pH單位，如(rú)有特殊(shū)要(yào)求時(shí)，可(kě)根據(jù)需要及(jí)儀器的(dí)結(jié)果的(dí)有校(xiào)數字位數）；

f，其它需(xū)說明(míng)的(dí)情況(kuàng)。