作业帮纯水的PH值与其在探头上流过的水流量有关系吗?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/28 09:18:21
纯水的PH值与其在探头上流过的水流量有关系吗?
纯水的PH值与其在探头上流过的水流量有关系吗?
纯水的PH值与其在探头上流过的水流量有关系吗?
这是一个很明显的现象.但用户往往不计较,潜意识就是：反正pH测量（或电极）,不管是国外产品或是国内的,都受流量影响.我们之所以将这个问题放在第一位,主要是想让用户明确认识到这个问题的严重性,因为流量的变化对pH测值带来的影响可能要超过1pH,.我们千万不要只将注意力集中在稳定性和电极的使用寿命上.预备知识：
pH测的是氢离子的活度,不是氢离子的浓度.
pH=－log(H+)
(H+)=f ×[H+ ] f为H+的活度系数
H+的活度系数由溶液中所有离子的总强度决定,而不只是依赖于被测离子的强度,从左图可以看出：只有在理论纯水中,活度系数才为1,但只要有其它离子出现,活度系数就要改变,随之pH值就改变了.即pH受溶液中总的离子强度的影响,改变了总的离子强度就改变了pH值.只要我们明白了这个道理,复合电极测不准且受流量影响的原因就找到了.1.1 复合电极在纯水中受流量的影响很大
纯水中的离子很少,pH电极附近的离子基本上是由参比电极渗透出的盐桥溶液中的离子,在离子渗透速度不变的情况下,流量的变化会改变单位体积里的离子数量,从而改变pH值.可以这样形象地讲：参比电极不断地往外渗透离子,流量的变化使水样带走的离子的数量发生了变化,影响了pH值.电极受流量影响的另外一个原因是流动电位,参见下面的内容.1.2 复合电极测的只是电极附近的pH值 一般的,复合电极的液接界在测量电极敏感球泡的上部1cm左右处,或平行地紧靠着测量电极,这样从参比电极渗漏出的电解液会迅速污染测量电极,改变其附近的总离子浓度,从而使得测量值只是敏感球泡附近的被改变了的pH,而不是溶液真实的pH值.这只是复合电极测不准纯水pH值的原因之一.1.3 进口的流动液接或自由液接的复合电极也测不准,也受流量影响 这里有一个现象值得特别的提出：有些用户采用了一些国外进口的复合电极,这些电极采用流动液接或自由液接,盐桥溶液以较快的速度向外渗透,减小了液接电位,整个电极响应快,稳定,寿命又长,解决了纯水pH测量的几个问题,但我们不能误认为就测得准,而且它仍然受流量的影响.1.4 流量计也解决不了复合电极的流量敏感性 有的产品在pH电极前面加装了一个流量计,试图通过稳定流量来解决这个问题.这样是好一些-----测值不会再随流量变化了.但到底多少流量时的pH值才算准确,这是一个谁也说不清的问题.1.5 动态标定也解决不了复合电极的流量敏感性 还有的用户想通过模仿测量时的情形,将标液流动通过电极这种“动态标定”来消除以往“静态标定、流动使用”所带来的测量误差.这也是没有用的.因为在强离子浓度的标液中,电极对流量的变化不敏感,原因很好理测量电极附近几乎全是很强离子浓度的标液,流量根本不能改变离子强度.这就造成了：标定时因为流量变化引起的误差消失了,但测量纯水时误差又会重新出现.流量影响pH测量还有另外一个原因,就是流动电位的存在,见本文后面的内容.
总之,复合电极在测量离子强度缓冲性很小的纯水水样时,其参比渗透出的电解质(常为KCl)改变了测量电极附近的总离子强度,从而影响待测离子的活度系数,使得测量既
不准确又受流量影响.1.6 解决办法：采用分离电极,将测量电极与参比电极分开 测量纯水时,如果使用的不是差分式复合电极（本文后部将有详细叙述）,就必须将测量电极和参比电极分开,将参比电极放得离测量电极足够远,以至于渗漏出的电解液不污染测量电极和水样,不改变测量电极附近的离子强度.这已经成为国外许多较先进 的纯水pH测量系统的共同点.
将测量电极和参比电极分开是必须的,这将大大减少流量的敏感性,提高测试的准确性.但不是充分的,还必须有合理的流通测量池配合.如水样的流动方向还有讲究等.