pH試紙化學(xué)信息

pH試紙的應(yīng)用是非常廣泛的，pH的反應(yīng)原理是基于pH指示劑法，一般的pH分析試紙中含有甲基紅[pH4.2(紅)~6.2(黃)]，溴甲酚綠[pH3.6(黃)~5.4(綠)]溴百里香酚藍(lán)[6.0(黃色)~7.6(藍(lán)色)]，這些混合的酸堿指示劑適量配合可以反映pH4.5~9.0的變異范圍。

以酚酞在不同酸堿條件下變色規(guī)律為例說明PH試紙的變色原理:

把酚酞滴入濃H?SO?，呈現(xiàn)橙色，不論振蕩多長時(shí)間，其顏色都不變。若把該橙色液配入大量水中，得無色液。酚酞滴入稀NaOH溶液呈紫紅色，將酚酞滴入濃NaOH溶液(濃度大于2mol/l)，開始時(shí)濃NaOH溶液表面酚酞滴入處會(huì)出現(xiàn)一些紫紅色、略加振蕩紫紅色立即消失。其實(shí)，這是酚酞在不同的酸堿條件下，因其結(jié)構(gòu)的改變而呈現(xiàn)4種相應(yīng)的變色情況。

H?O+ H?O=H?O? + OHˉ

由于水合氫離子(H?O?)的濃度是與氫離子(H?)濃度等同看待，上式可以簡化成下述常用的形式:

H?O=H? + OHˉ

此處正的氫離子人們在化學(xué)中表示為" 離子"或"氫核"。水合氫核表示為"水合氫離子"。負(fù)的氫氧根離子稱為"氫氧化物離子"。

利用質(zhì)量作用定律，對于純水的離解可以找到一平衡常數(shù)加以表示:

由于水只有極少量被離解，因此水的克分子濃度實(shí)際為一常數(shù)，并且有平衡常數(shù)K可求出水的離子積KW。

KW=K×H?O KW = H?O?·OH?=10ˉ?·10ˉ?=10ˉ1?mol/l(25℃)

也就是說，對于一升純水在25℃時(shí)存在10ˉ?摩爾氫離子和10ˉ?摩爾OHˉ離子。

在顯中性溶液中，氫離子 和氫氧根離子OHˉ的濃度都是10ˉ?mol/l。

如:

假如有過量的氫離子 ，則溶液呈酸性。酸是能使水溶液中的氫離子游離的物質(zhì)。同樣，如果氫離子 并使OHˉ離子游離，那么溶液就是堿性的。所以，給出 值就足以表示溶液的特性，呈酸性堿性，為了免于用此克分子濃度負(fù)冥指數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，生物學(xué)家澤倫森(Soernsen)在1909年建議將此不便使用的數(shù)值用對數(shù)代替，并定義為"pH值"。數(shù)學(xué)上定義pH值為氫離子濃度的常用對數(shù)負(fù)值。

因此，pH值是離子濃度以10為底的對數(shù)的負(fù)數(shù):

酸性 < 中性 < 堿性

通常有兩種方法測量水相溶液中的pH值，比色法(pH試紙和比色皿)和電位法。電位法是能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)在線測量和過程監(jiān)控的唯一方法，而且電位法可獲得精確且結(jié)果可重復(fù)的pH值，pH電極測量的核心理論是能斯特方程。

電位分析法所用的電極被稱為原電池。原電池是一個(gè)系統(tǒng)，它的作用是使化學(xué)反應(yīng)能量轉(zhuǎn)成為電能。此電池的電壓被稱為電動(dòng)勢(EMF)。此電動(dòng)勢(EMF)由二個(gè)半電池構(gòu)成。其中一個(gè)半電池稱作測量電極，它的電位與特定的離子活度有關(guān);另一個(gè)半電池為參比半電池，通常稱作參比電極，它一般是與測量溶液相通，并且與測量儀表相連。最熟悉也是最常用的PH指示電極是玻璃電極。

一套工業(yè)在線pH測量系統(tǒng)通常由pH傳感器即pH電極、pH變送器、電極護(hù)套及電纜等四部分構(gòu)成。

滴完待測液后應(yīng)在半分鐘內(nèi)進(jìn)行比對，因?yàn)闀r(shí)間長了，試紙所顯示的顏色會(huì)改變，致使所測數(shù)字不準(zhǔn);

不能直接把pH試紙伸到待測液中;

不能將待測液滴在濕潤的pH試紙上;?

取出試紙后，應(yīng)將盛放試紙的容器蓋嚴(yán)，以免被實(shí)驗(yàn)室的一些氣體沾污;

試紙不可接觸試管口、瓶口、導(dǎo)管口等。