实验1电位法测定水溶液的pH值
一、实验目的1．掌握用玻璃电极测量溶液pH值的基本原理和测量技术；2．学会怎样测定玻璃电极的响应斜率，进一步加深对玻璃电极响应特性的了解。二、方法原理以玻璃电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，用电位法测量溶液的pH值，组成测量电池的图解表示式为：
电池的电动势等于各相界电位的代数和。即，
其中
为试液与饱和氯化钾溶液之间的液接电位Ej，于是
当测量体系确定后，式中E电池、EAgAgCl及Ej均为常数，而
合并常数项，电动势可表示为：
其中0059为玻璃电极在25℃的理论响应斜率。
f由于玻璃电极常数项，或说电池的“常数”电位值无法准确确定，故实际中测量pH值的方法是采用相对方法。即选用pH值已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到欲测溶液的pH值。为此，pH值通常被定义为其溶液所测电动势与标准溶液的电动势差有关的函数，其关系式是：
（1）式中pHx和pHs分别为欲测溶液和标准溶液的pH值，x和Es分别为其相应电动势。E该式常称为pH值的实用定义。测定pH用的仪器－pH电位计是按上述原理设计制成的。例如在25℃时，pH计设计为单位pH变化58mV。若玻璃电极在实际测量中响应斜率不符合58mV的理论值，这时仍用一个标准pH缓冲溶液校准pH计，就会因电极响应斜率与仪器不一致引入测量误差。为了提高测量的准确度，需用双标准pH缓冲溶液法将pH计的单位pH的电位变化与电极的电位变化校为一致。当用双标准pH缓冲溶液法时，电位计的单位pH变化率S可校定为：
（2）式中pHs1和pHs2分别为标准pH缓冲溶液1和2的pH值，Es1和Es2分别为其电动势。代入（1）式，得：
从而消除了电极响应斜率与仪器原设计值不一致引入的误差。显然，标准缓冲溶液的pH值是否准确可靠，是准确测量pH值的关键。目前，我国所建立的pH标准溶液体系有7个缓冲溶液，它们在0～95℃的标准pH值可查阅相关文献。三、仪器设备与试剂材料1．pHmV计。2．玻璃电极（2支，其电极响应斜率须有一定差别），饱和甘汞电极。3．邻苯二甲酸氢钾标准pH缓冲溶液。4．磷酸氢二钠与磷酸二氢钾标准pH缓冲溶液。5．硼砂标准pH缓冲溶液。
f6．未知pH试样溶液（至少3个，选pH值分别在3，6，9左右为好）。四、实验步骤
1．测定玻璃电极的实际响应斜率（1）小心地在pH电位计上装好玻璃电极和甘汞电极；（2）选用仪器的“mV”档，用蒸馏水冲洗电极，并用滤纸轻轻地将附着在电极上的水吸去。然后，r