1. 什么是pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液?pH緩沖溶液是一種能使pH值保持穩(wěn)定的溶液。如果向這種溶液中加入少量的酸或堿,或者在溶液中的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生少量的酸或堿,以及將溶液適當(dāng)稀釋,這個(gè)溶液的pH值基本上穩(wěn)定不變,這種能對(duì)抗少量酸堿或大或小稀釋,而使pH值不變化的溶液就稱為緩沖溶液。2. pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液有哪些特點(diǎn)和用途?pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液有以下特點(diǎn):(1)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值是已知的,并達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度;(2)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值有良好的復(fù)現(xiàn)性和穩(wěn)定性,具有較大的緩沖容量,較小的稀釋值和較小的溫度系數(shù);pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液有何用途:(1)pH測(cè)量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計(jì);(2)用以檢定pH計(jì)的準(zhǔn)確性,例如用pH 6.86和pH 4.01標(biāo)定pH計(jì)后,將pH電極插入pH 9.18溶液中,檢查儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值是否一致;(3)在一般精度測(cè)量時(shí)檢查pH計(jì)是否需要重新標(biāo)定。pH計(jì)標(biāo)定并使用后也許會(huì)產(chǎn)生漂移或變化,因此在測(cè)試前將電極插入與被測(cè)溶液比較接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中,根據(jù)誤差大小確定是否需要重新標(biāo)定;3. 如何配制pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液?對(duì)于一般pH測(cè)量,可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250mL),配制溶液時(shí),應(yīng)使用去離子水,并預(yù)先煮沸15-30分鐘,以除去溶解的二氧化碳。剪開(kāi)塑料袋將試劑倒入燒杯中,用適量去離子水使之溶解,并沖洗包裝袋,再倒入250mL容量瓶中,稀釋至刻度,充分搖勻即可。4. 如何正確保存和使用pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液?標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液配制后,應(yīng)裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(堿性pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液如pH 9.18、pH 10.01、pH 12.46等,應(yīng)裝在聚乙烯瓶中)瓶蓋嚴(yán)密蓋緊,在冰箱中低溫(5-10℃)保存,一般可使用六個(gè)月左右,如發(fā)現(xiàn)有混濁、發(fā)霉或沉淀現(xiàn)象,不能繼續(xù)使用。使用時(shí),應(yīng)準(zhǔn)備幾個(gè)50mL的聚乙烯小瓶,將大瓶中的組沖溶液倒入小瓶中,并在環(huán)境溫度下放置1-2個(gè)小時(shí),等溫度平衡后再使用。使用后不得再倒入大瓶中,以免污染,瓶中的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在>10℃的環(huán)境條件下可以使用2-3天,一般pH 7.00、pH 6.86兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液使用時(shí)間可以長(zhǎng)一些,pH 9.18和pH 10.01溶液由于吸收空氣中的二氧化碳,其pH值比較容易變化。二、 pH電極
(1) 球泡前端不應(yīng)有氣泡,如有氣泡應(yīng)用力甩去;(2)電極從浸泡瓶中取出后,應(yīng)在去離子水中晃動(dòng)并甩干,不要用紙巾擦拭球泡,否則由于靜電感應(yīng)電荷轉(zhuǎn)移到玻膜上,會(huì)延長(zhǎng)電勢(shì)穩(wěn)定的時(shí)間,更好的方法是使用被測(cè)溶液沖洗電極;(3) pH復(fù)合電極插入被測(cè)溶液后,要攪拌晃動(dòng)幾下再靜止放置,這樣會(huì)加快電極的響應(yīng)。尤其使用塑殼pH復(fù)合電極時(shí),攪拌晃動(dòng)要厲害一些,因?yàn)榍蚺莺退軞ぶg會(huì)有一個(gè)小小的空腔,電極浸入溶液后有時(shí)空腔中的氣體來(lái)不及排除會(huì)產(chǎn)生氣泡,使球泡或液接界與溶液接觸不良,因此必須用力攪拌晃動(dòng)以排除氣泡;(4) 在粘稠性試樣中測(cè)試之后,電極必須用去離子水反復(fù)沖洗多次,以除去粘附在玻璃膜上的試樣。有時(shí)還需先用其它試劑洗去試樣,再用水洗去溶劑,浸入浸泡液中活化;(5)避免接觸強(qiáng)酸強(qiáng)堿或腐蝕性溶液,如果測(cè)試此類溶液,應(yīng)盡量減少浸入時(shí)間,用后仔細(xì)清洗干凈;(6)避免在無(wú)水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用,它們會(huì)損壞球泡表面的水合凝膠層;(7)塑殼pH復(fù)合電極的外殼材料是聚碳酸酯塑料(PC)PC塑料在有些溶劑中會(huì)溶解(如四氯化碳、三氯乙烯、四氫呋喃等),如果測(cè)試中含有以上溶劑,就會(huì)損壞電極外殼,此時(shí)應(yīng)改用玻璃外殼的pH復(fù)合電極。玻璃電極球泡受污染可能使電極響應(yīng)時(shí)間加長(zhǎng)。可用CCl4或皂液揩去污物,然后浸入蒸餾水一晝夜后繼續(xù)使用。污染嚴(yán)重時(shí),可用 5%HF溶液浸 3~5 秒鐘,立即用水沖洗干凈,然后,浸入0.1N HCL溶液一晝夜后繼續(xù)使用。
電極使用一段時(shí)間后,若發(fā)現(xiàn)斜率變低、響應(yīng)速度變慢等情況,可嘗試下列方法進(jìn)行保養(yǎng):
(1)若測(cè)量樣品中含有蛋白質(zhì),可用胃蛋白酶 / 鹽酸洗液清洗電極膜;
(2)若測(cè)量樣品為油性 / 有機(jī)液體,可用丙酮或乙醇沖洗;
(3)若發(fā)現(xiàn)電極液絡(luò)部變臟變黑,可用硫醇清洗液清洗液絡(luò)部;
(4)活化電極膜;罨椒ǎ弘姌O再生液浸泡30秒,再用3mol/L KCL溶液浸泡5小時(shí);
(5)pH電極建議每年更換一次,更換電極后需進(jìn)行電極校正;
(6)pH電極不使用時(shí)應(yīng)存放在電極儲(chǔ)備液中,電極儲(chǔ)備液建議每?jī)芍芨鼡Q一次;
(7)pH電極電解液應(yīng)及時(shí)填充,測(cè)量時(shí)保證電極內(nèi)電解液液面高于被測(cè)樣品液面,樣品溶液應(yīng)沒(méi)過(guò)電極液絡(luò)部。電解液每?jī)芍芨鼡Q一次,更換電解液后重新確認(rèn)。
三、 pH計(jì)校準(zhǔn)
盡管pH計(jì)的種類很多,但是校準(zhǔn)的方法無(wú)外乎就是三種,即一點(diǎn)校準(zhǔn)、二點(diǎn)校準(zhǔn)和三點(diǎn)校準(zhǔn)。任何一種pH計(jì)都必須經(jīng)過(guò)pH標(biāo)準(zhǔn)溶液的校準(zhǔn)后才可測(cè)量樣品的pH值,對(duì)于測(cè)量精度在0.1 pH以下的樣品,可以采用一點(diǎn)校準(zhǔn)方法調(diào)整儀器,一般選用pH 6.86或pH 7.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖液。
對(duì)于精密級(jí)的pH計(jì),除了設(shè)有¨定位¨和¨溫度補(bǔ)償¨調(diào)節(jié)外,還設(shè)有電極¨斜率¨調(diào)節(jié),它就需要用二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液進(jìn)行校準(zhǔn)。一般先以pH 6.86或pH 7.00進(jìn)行¨定位¨校準(zhǔn),然后根據(jù)測(cè)試溶液的酸堿情況,選用pH 4.00(酸性)或pH 9.18和pH 10.01(堿性)緩沖溶液進(jìn)行¨斜率¨校正。一般采用二點(diǎn)校準(zhǔn)就可以滿足要求,如果對(duì)其要求很高,才考慮三點(diǎn)校準(zhǔn)。
四、 pH計(jì)使用注意事項(xiàng)
1. 一般情況下,儀器在連續(xù)使用時(shí),每天要標(biāo)定一次;一般在24小時(shí)內(nèi)儀器不需再標(biāo)定;
2. 使用前要拉下電極上端的橡皮套使其露出上端小孔;
3. 測(cè)量時(shí),電極的引入導(dǎo)線應(yīng)保持靜止,否則會(huì)引起測(cè)量不穩(wěn)定;
4. 電極切忌浸泡在蒸餾水中;
5. 保持電極球泡的濕潤(rùn),如果發(fā)現(xiàn)干枯,在使用前應(yīng)在3mol/L氯化鉀溶液或微酸性的溶液中浸泡幾小時(shí),以降低電極的不對(duì)稱電位;
6. 電極每次測(cè)量樣品后都需要進(jìn)行清洗,通常用去離子水或蒸餾水清洗即可,若清洗效果不佳,可選擇乙醇或丙酮沖洗,再用去離子水清洗,清洗后,請(qǐng)用紙巾輕輕吸干,切勿來(lái)回摩擦。注意用溶劑(除水外)對(duì)電極進(jìn)行清潔后需要浸泡保護(hù)液并且重新校準(zhǔn);
7. 小心使用電極,勿將之作為攪拌器。在拿放電極時(shí)請(qǐng)勿接觸電極膜,否則會(huì)造成電極膜的損傷導(dǎo)致精度降低和響應(yīng)遲緩現(xiàn)象;
8. 不可使用超過(guò)保質(zhì)期的緩沖液,一旦發(fā)現(xiàn)有渾濁,發(fā)霉或沉淀等現(xiàn)象時(shí),不能繼續(xù)使用;
9. 插口應(yīng)保持清潔,干燥,如有污染,可用藥棉蘸酒精揩浄,并經(jīng)干燥后方可使用。
10. 緩沖溶液的pH值與溫度關(guān)系對(duì)照表:
表格來(lái)源:GB/T 9724-2007化學(xué)試劑 pH值測(cè)定通則