什么是pH值？pH中的p為什么是小寫而H是大寫？2023-11-03 11:37
pH值，也稱氫離子濃度指數(shù)、酸堿值，是溶液中氫離子活度的一種標(biāo)度，也就是通常意義上溶液酸堿程度的衡量標(biāo)準(zhǔn)。
水的電離 通常情況下(25℃、298K左右)，pH值越趨向于0表示溶液酸性越強(qiáng)，越趨向于14表示溶液堿性越強(qiáng)，當(dāng)pH<7的時候，溶液呈酸性；當(dāng)pH>7的時候，溶液呈堿性；當(dāng)pH=7的時候，溶液為中性。 
pH的數(shù)學(xué)表達(dá)式是 -lg[H+] ，而且在數(shù)學(xué)上，自然對數(shù)的負(fù)值用p表示，由于pH的特殊性及規(guī)定和表達(dá)式等，一般pH的寫法只有 p小寫，H大寫符合規(guī)范，像ph、PH、Ph等等寫法都是不規(guī)范的寫法！
“pH”中的“H”代表hydrogenion氫離子(H+)這個已經(jīng)毫無疑問，但是p的來源卻存在爭議，莫衷一是。 第三種認(rèn)為p只是提出者索倫森隨意選定的符號，因為他也用了q。 相關(guān)知識整理1． 什么是pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液？它有哪些特點？ pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖液有以下特點： 1.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值是已知的，并達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。 1.2 標(biāo)準(zhǔn)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)。 1.3 溶液的制備方法簡單。 2． 如何配制pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液？ 對于一般pH測量，可使用成套的pH緩沖試劑(可配制250mL)，配制溶液時，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。 3． 如何正確保存和使用pH緩沖溶液？ 緩沖溶液配制后，應(yīng)裝在玻璃瓶或聚乙烯瓶中(堿性pH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，應(yīng)準(zhǔn)備幾個50mL的聚乙烯小瓶，將大瓶中的緩沖溶液倒入小瓶中，并在環(huán)境溫度下放置1-2個小時，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、pH 14.00三種溶液使用時間可以長一些，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。 4． pH緩沖溶液有何用途？ 4.1 pH測量前標(biāo)定校準(zhǔn)pH計。 4.2 用以檢定pH計的準(zhǔn)確性，例如用pH 6.86和pH 14.00標(biāo)定pH計后，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。 4.3 在一般精度測量時檢pH計是否需要重新標(biāo)定。pH計標(biāo)定并使用后也許會產(chǎn)生漂移或變化，因此在測試前將電極插入與被測溶液比較接近的標(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。 4.4 檢測pH電極的性能。 5． pH電極為何要浸泡？如何正確浸泡pH復(fù)合電極？ 正確的pH電極浸泡液的配制：取pH 4.00緩沖劑(250mL)一包，溶于250mL純水中，再加入56克分析純KCl，適當(dāng)加熱，攪拌至完全溶解即成。 6． 可充式和非可充式pH復(fù)合電極有何區(qū)別？ 非可充pH復(fù)合電極的特點是維護(hù)簡單使用方便，因此也得到廣泛的應(yīng)用。但作為實驗室pH電極極使用時，在長期和連續(xù)的使用條件下，液接界處的KCl濃度會減少，影響測試精度。因此非可充式pH復(fù)合電極不用時，應(yīng)浸在電極浸泡液中，這樣下次測試時電極性能會很好，而部分實驗室pH電極都不是長期和連續(xù)的測試，因此這種結(jié)構(gòu)對精度的影響是比較小的。而工業(yè)的pH復(fù)合電極由于對測試精度的要求比較低，所以使用方便就成為主要的選擇。 7． 如何正確使用pH復(fù)合電極？ 7.1 球泡前端不應(yīng)有氣泡，如有氣泡應(yīng)用力甩去。 7.2 電極從浸泡瓶中取出后，應(yīng)在去離子水中晃動并甩干，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，會延長電勢穩(wěn)定的時間，更好的方法是使用被測溶液沖洗電極。 7.3 pH復(fù)合電極插入被測溶液后，要攪拌晃動幾下再靜止放置，這樣會加快電極的響應(yīng)。尤其使用塑殼pH復(fù)合電極時，攪拌晃動要厲害一些，因為球泡和塑殼之間會有一個小小的空腔，電極浸入溶液后有時空腔中的氣體來不及排除會產(chǎn)生氣泡，使球泡或液接界與溶液接角不良，因此必須用力攪拌晃動以排除氣泡。 7.4 在粘稠性試樣中測試之后，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。 7.5 避免接觸強(qiáng)酸強(qiáng)堿或腐蝕性溶液，如果測試此類溶液，應(yīng)盡量減少浸入時間，用后仔細(xì)清洗干凈。 7.6 避免在無水乙醇、濃硫酸等脫水性介質(zhì)中使用，它們會損壞球泡表面的水合凝膠層。 7.7 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溶解，如四氯化碳、三氯乙烯、四氫呋喃等，如果測試中含有以上溶劑，就會溶解電極外殼，此時應(yīng)改用玻璃外殼的pH復(fù)合電極。 8．pH電極如何清洗？ (1)污染物：無機(jī)金屬氧化物、有機(jī)油脂類物質(zhì)、樹脂高分子物質(zhì)、蛋白質(zhì)血球沉淀物、顏料類物質(zhì)等。 (2)清洗劑：低于1 mol/L稀酸、稀洗滌劑(弱酸性)、稀酒精、丙酮、乙醚、酸性酶溶液(食母生片)、稀漂白液、過氧化氫等。 9. 如何修復(fù)pH電極？ 9.1 電極球泡和液接界受污染，可以用細(xì)的毛刷、棉花或牙簽等，仔細(xì)去除污物。有些塑殼電極頭部的保護(hù)罩可以旋下，清洗就方便了，如污染嚴(yán)重，可按第8條的方法用清潔劑清洗。 9.2 外參比溶液受污染，有些電極的結(jié)構(gòu)是可添加溶液的，此時，可用針筒將電極的外參比溶液抽凈，配制新的3.3mol/L或飽和KCl溶液，再加進(jìn)去，注意第一、二次加進(jìn)去時要再抽出來，以便將電極內(nèi)腔清洗凈。 9.3 玻璃敏感膜老化：將電極球泡用0.1mol/L稀鹽酸(9mL鹽酸用純水稀釋至100mL)浸泡24小時用純水洗凈，再用電極浸泡溶液浸泡24小時。如果鈍化比較嚴(yán)重，也可以將電極下端浸泡在45的氫氟酸溶液中3-5秒鐘(溶液配制：4 mL氫氟酸用純水稀釋至100mL)，用純水洗凈，然后在電極浸泡溶液中浸泡24小時，使其恢復(fù)性能。 10. 什么是pH計的一點校準(zhǔn)？ 10.1 測量標(biāo)準(zhǔn)緩沖液溫度，查表確定該溫度下的pH值，將溫度補(bǔ)嘗旋鈕調(diào)節(jié)至該溫度下。 10.2 用純水沖洗電極并甩干。 10.3 將電極浸入緩沖溶液晃動后靜止放置，待讀數(shù)穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器顯示該標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值。 10.4 取出電極沖洗并甩干。 10.5 測量樣品溫度，并將pH計溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)至該溫度值。 10.6 將電極浸入樣品溶液，晃動后靜止放置，顯示穩(wěn)定后讀數(shù)。 11. 什么是pH計的兩點校準(zhǔn)? 11.1 電極極洗凈并甩干，浸入pH 6.86或pH 7.00標(biāo)準(zhǔn)溶液中，溫度補(bǔ)償旋鈕置于溶液溫度處。待示值穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器示值為標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值。 11.2 取出電極洗凈并甩干，浸入第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液。待示值穩(wěn)定后，調(diào)節(jié)儀器斜率旋鈕，使儀器的示值為第二種標(biāo)準(zhǔn)溶液的pH值。 11.3 電極極洗凈并甩干，再浸入pH 6.86或pH 7.00標(biāo)準(zhǔn)溶液中，如果誤差超過0.02pH，則重復(fù)第(1)、(2)步聚。直至在二種標(biāo)準(zhǔn)溶液中不需要調(diào)節(jié)旋鈕都能顯示正確的pH值。 11.4 取出電極洗凈并甩干，將pH溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)至樣品溫度，將電極浸入樣品溶液，晃動后靜止放置，顯示穩(wěn)定后讀數(shù)。 12. 溫度對pH精度測量有多大影響？ 12.1 盡量選擇接近被測溶液pH值的緩沖溶液校準(zhǔn)pH計。 12.2 盡量使校準(zhǔn)溶液的溫度與被測溶液的溫度一致或接近。 精度高于0.1pH的pH計都有溫度補(bǔ)償調(diào)節(jié)，而0.2級的pH計就不帶有溫度補(bǔ)償。有些0.2級的pH計也號稱有0.1級的精度，其實這是不可能的，有人是將分辨率0.1pH和精度0.1pH這二個概念進(jìn)行了混淆。即使以一個pH單位來說，相隔60℃的pH誤差就是0.003×60=0.18pH，因此，沒有溫度補(bǔ)償?shù)膒H計，最高的精度也只有0.2pH。 13. 溫度補(bǔ)償能消除所有溫度引起的誤差嗎? 必須特別指出的是，pH計上設(shè)置的溫度補(bǔ)償，只是補(bǔ)償電極的斜率項(2.303RT/F)。受溫度影響的還有玻璃電極的標(biāo)準(zhǔn)電勢，液接界電勢等，它們與溫度并非成嚴(yán)格的線性關(guān)系。同時pH電極也需要一定的時間才能達(dá)到新溫度下的平衡。因此，不管是手動溫度補(bǔ)償還是自動溫度補(bǔ)償，都不是很充分的。根據(jù)pH測量的操作定義，要想得到精密的測量結(jié)果，樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)在相同和恒定的溫度下測量，這就是等溫測量原理。對于一般精度要求的pH測量，樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度不同時，可使用溫度補(bǔ)償。 14．如何判斷你的pH計是否準(zhǔn)確？ 有不少用戶在使用pH計時都心存疑惑，這個pH計到底準(zhǔn)不準(zhǔn)？有人以工作經(jīng)驗來判斷，有人以pH試紙來判斷，也有人以過去使用的pH計來判斷，這些都是不可靠的。其實，唯一可靠和最簡單的方法就是以pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液來來進(jìn)行檢定。這是唯一的檢測標(biāo)準(zhǔn)。取三個標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液：pH 6.86、pH 4.00、pH 9.18(最好是新鮮配制并且溫度相同)，以pH 6.86進(jìn)行定位校準(zhǔn)，以pH 4.00進(jìn)行斜率校準(zhǔn)，然后測試pH 9.18，pH計是否準(zhǔn)確，是否合格立見分曉。 免責(zé)聲明 本文僅供分享不作商業(yè)用途，版權(quán)歸原作者和原出處所有。如原版權(quán)所有者不同意轉(zhuǎn)載的，請及時聯(lián)系我們，謝謝！ 掃碼關(guān)注我們  微信號 | sinsche-com 聯(lián)系熱線｜400-660-7869 讓檢驗蘊(yùn)含思想 為客戶創(chuàng)造價值
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