水质检测理化指标--PH值测定
一、pH值
pH值是水中氢离子活度的负对数。天然水的pH值多在6～9范围内,这也是我国污水排放标准中的pH控制范围。
pH值是水化学中常用的和最重要的检验项目之一。由于pH值受水温影响而变化,测定时应在规定的温度下进行,或者校正温度。通常采用玻璃电极法和比色法测定pH值。比色法简便,但受色度、浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度的干扰。玻璃电极法基本上不受以上因素的干扰。然而,pH在10以上时,产生“钠差”,读数偏低,需选用特制的“低钠差”玻璃电极,或使用与水样的pH值相近的标准缓冲溶液对仪器进行校正。
1.玻璃电极法
(1)方法原理
以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极组成电池。在25 ℃理想条件下,氢离子活度变化10倍,使电动势偏移59.16 mV,根据电动势的变化测量出pH值。许多pH计上有温度补偿装置,用以校正温度对电极的影响,用于常规水样监测可准确和再现至0.1 pH单位。较精密的仪器可准确到0.01 pH。为了提高测定的准确度,校准仪器时选的标准缓冲溶液的pH值应与水样的pH值接近。
(2)仪器
①各种型号的pH计或离子活度计;②玻璃电极;③甘汞电极或银-氯化银电极;④磁力搅拌器;⑤50 ml聚乙烯或聚四氟乙烯烧杯。
(3)试剂
用校准仪器的标准缓冲溶液,按规定的数量称取试剂,溶于25 ℃水中,在容量瓶内定容至1000 ml。水的电导率应低于2 μS/cm,临用前煮沸数分钟,赶除二氧化碳,冷却。取50 ml冷却的水,加1滴饱和氯化钾溶液,测量pH值,如pH在6～7之间即可用于配制各种标准缓冲溶液。
(4)步骤
①按照仪器使用说明书准备。
②将水样与标准溶液调到同一温度,记录测定温度,把仪器温度补偿旋钮调至该温度处。选用与水样pH值相差不超过2个pH单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出两个电极,彻底冲洗,并用滤纸边缘轻轻吸干,再浸入第二个标准溶液中,其pH值应约与前个相差3个pH单位。如测定值与第二个标准溶液pH值之差大0.1 pH值时,就要检查仪器、电极或标准溶液是否有问题。当者均无异常情况时方可测定水样。
③水样测定:先用蒸馏水仔细冲洗两个电极,用水样冲洗,然后将电极浸入水样中,小心搅拌或摇动其均匀,待读数稳定后记录pH值。
(5)注意事项
①玻璃电极在使用前应在蒸馏水中浸泡24 h以上。用毕,冲洗干净,浸泡在纯水中盛水容器要防止灰尘落入和水分蒸发干涸。
②测定时,玻璃电极的球泡应全部浸入溶液中,使它稍高于甘汞电极的陶瓷芯端,以免搅拌时碰破。
③玻璃电极的内电极与球泡之间以及甘汞电极的内电极与陶瓷芯之间不能存在气泡,以防断路。
④甘汞电极的饱和氯化钾液面必须高于汞体,并应有适量氯化钾晶体存在,以保证氯化钾溶液的饱和。使用前必须先拔掉上孔胶塞。
⑤为防止空气中二氧化碳溶入或水样中二氧化碳逸失,测定前不宜提前打开水样瓶塞。
⑥玻璃电极球泡受污染时,可用稀盐酸溶解无机盐污垢,用丙酮除去油污(但不能用无水乙醇),后再用纯水清洗干净。按上述方法处理的电极应在水中浸泡一昼夜再使用。
⑦注意电极的出厂日期,存放时间过长的电极性能将变劣。
2.便携式pH计法
pH值为水中氢离子活度的负对数。pH值是环境监测中常用和重要的检验项目之一,可间接表示水的酸碱程度,天然水的pH一般在6～9范围内。
(1)方法原理
pH值测量常用复合电极法。方法原理如下:以玻璃电极为指示电极,以Ag/AgCl等为参比电极合在一起组成pH复合电极。利用pH复合电极电动势随氢离子活度变化而发生偏移来测定水样的pH值。复合电极pH计均有温度补偿装置,用以校正温度对电极的影响,用于常规水样监测可准确至0.1 pH单位,较精密仪器可准确到0.01 pH单位,为了提高测定的准确度,校准仪器时选用的标准缓冲溶液的pH值应与水样的pH值接近。
(2)仪器
①各种型号的便携式pH计;②50ml 烧杯(最好是聚乙烯或聚四氟乙烯烧杯)。
(3)试剂
用于配置标准缓冲溶液的水,与玻璃电极法相同。
(4)步骤
①按照仪使用说明书进行准备。
②将仪器温度补偿旋钮调至待测水样温度处,选用与水样pH值相差不超过2个pH单位的标准溶液校准仪器。从第一个标准溶液中取出电极,彻底冲洗,并用滤纸吸干再放入第二个标准溶液中,其pH值约与第一个相差3个pH单位,如测定值与第二个标准溶液pH值之差大于0.1 pH单位时,就要检查仪器、电极或标准溶液是否有问题。当三者均无异常情况时方可测定水样。
③水样测定:先用蒸馏水仔细冲洗电极,再用水样冲洗,然后将电极浸入水样中,小心搅拌或摇动,待读数稳定后记录pH值。
(5)注意事项
①由于不同复合电极构成各异,其浸泡方式会有所不同,有些电极要用蒸馏水浸泡,而有些则严禁用蒸馏水浸泡电极,须严格遵守操作手册,以免损伤电极。
②测定时,复合电极(含球泡部分)应全部没入溶液中。
③为防止空气中二氧化碳溶入或水样中二氧化碳逸去,测定前不宜提前打开水样瓶塞。
④电极受污染时,可用低于1 mol/L稀盐酸溶解无机盐垢,用稀洗涤剂(弱碱性)除去有机油脂类物质,稀乙醇、丙酮、乙醚除去树脂高分子物质,用酸性溶液(如食母生片)除去蛋白质血球沉淀物,用稀漂白液、过氧化氢除去颜料类物质等。
⑤注意电极的出日期及使用期限,存放或使用时间过长的电极性能将变劣。
