实验海水的ph值和碱度的测量.ppt

实验4 海水的pH值和总碱度的测量 陈志刚 1 海水pH值的测定 pH的定义？ 海水的pH范围？研究意义？ 7.0-8.5 Why? 根据能斯特方程式，在一定条件下，电池电 动势与水样的pH值之间存在以下线性关系： 当玻璃电极和甘汞电极对插入标准缓冲溶 液时，则得： 原理 在同一温度下，分别测定同一电极对在标 准缓冲溶液和水样中的电动势，则水样的 pH值为： 气体常数 8.314 J•K-1•mol-1 法拉第常数 9.648531104 C•mol-1热力学温度(K) 标准缓冲溶液： 邻苯二甲酸氢钾（25℃）：4.003 混合磷酸（ 25℃ ） ：6.864 十水四硼酸钠（25℃）： 9.182 测定步骤： 一、pH值的校准 1. 打开仪器连通电源，电极插头与仪器电极插座 连接，预热30分钟 2. 将仪器选择开关拨至pH档 3. 将温度调至当前温度（25℃） 4. 用蒸馏水冲洗电极，并使用洁净滤纸吸干水分 5. 将电极浸入pH=6.864的标准缓冲溶液瓶，将斜率 旋钮置100%处(顺时针旋到底)，摇动瓶子，待平 衡后调定位旋钮至显示6.86 6. 取出电极，用蒸馏水冲洗电极，并使用洁净滤纸 吸干水分 7.将电极浸入pH=4.003的标准缓冲溶液瓶，摇动瓶 子，待平衡后调斜率旋钮，至显示4.00 7. 保持斜率、定位旋钮不动 8. 核准，再次浸入pH=6.864的标准缓冲溶液瓶 ，看读数是否一致，若不一致，重复定位和 调斜率步骤 9. 取出电极并用蒸馏水洗干净，并用洁净滤纸 吸干水分，放入保护液中或直接测定样品 二、水样pH的测量： 1. 调准后，取出电极用蒸馏水洗净，并用洁净 滤纸吸干水分 2. 将电极侵入待测溶液，摇动瓶子，待平衡后 ，可从显示器读出样品的pH值 3. 测量完毕后，取出电极并用蒸馏水洗干净， 并用洁净滤纸吸干水分，放入保护液中 不单独做，在碱度试验中一起测定 计算 现场温度℃ 深度m 温度校正系数 压力校正系数 测定时的温度℃ tw - twpH 7.57.67.77.87.98.08.18.28.38.48.58.6 10.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.010.01 20.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.020.02 30.030.030.030.030.030.030.030.030.030.030.030.04 40.030.030.040.040.040.040.040.040.040.050.050.05 50.040.040.040.050.050.050.050.050.060.060.060.06 60.050.050.050.060.060.060.060.060.070.070.070.07 70.060.060.060.070.070.070.070.070.080.080.080.08 80.070.070.070.070.080.080.080.080.090.090.090.1 90.070.080.080.080.090.090.090.10.10.10.10.11 100.080.090.090.090.10.10.10.110.110.110.120.12 110.090.090.10.10.110.110.110.120.120.120.130.13 120.10.10.110.110.120.120.120.130.130.140.140.14 130.110.110.120.120.120.130.130.140.140.150.150.16 140.120.120.130.130.130.140.140.150.150.160.160.17 150.130.130.140.140.140.150.150.160.160.170.170.18 160.130.140.140.150.150.160.160.170.180.180.190.19 170.140.150.150.160.160.170.180.180.190.190.20.2 180.140.150.160.170.170.180.190.190.20.20.210.22 190.150.160.170.180.180.190.20.20.210.210.220.23 200.160.170.180.190.190.20.210.210.220.230.230.24 210.170.180.190.20.20.210.220.220.230.240.240.25 220.180.190.20.20.210.220.230.230.240.250.260.26 230.190.20.210.210.220.230.240.240.250.260.270.28 240.20.210.220.220.230.240.250.250.260.270.280.29 250.210.220.220.230.240.250.260.260.280.280.290.3 表1，pH测定的温度校正值 (tw - tw) pH7.57.67.77.87.98.08.18.28.38.4 β106 35312825232221202020 表2， pH测定的压力校正系数β表 温度（℃） 邻苯二甲酸氢钾 标准缓冲溶液 混合磷酸盐 标准缓冲溶液 四硼酸钠 标准缓冲溶液 04.016.989.46 54.006.959.39 104.006.929.33 154.006.909.28 204.006.889.23 254.006.869.18 304.016.859.14 354.026.849.11 表3， 0-35℃标准缓冲溶液的pH 2 水样的ALK的测量 海水的碱度： 在20℃时，1升海水中弱酸阴离子全部被释放时 所需要氢离子的毫摩尔数。

海水中主要的弱酸阴离子HCO3-、CO32-、H2BO3-、 H2PO4-、Si(OH)3-(H2BO3-亦可作水合离子B (OH) 4- ) 碱度是海洋学常用的一个概念，它是海水中弱酸阴离 子总含量的一个量度 Alk≈[HCO3-] + 2[CO32-] + [H2BO3-] 实验原理 加入过量盐酸，用pH计测量混合溶液的pH值 Alk —水样总碱度，单位为（m mol/L）； CHCl—盐酸溶液标定浓度，单位为（mol/L）； VHCl —盐酸溶液的体积，单位为ml； VW —水样体积，单位为（ml）； —酸化水样的氢离子活度（=10-pH）； —酸化水样的pH和实际盐度对应的氢离子活度系数（由表1查得） pH S 3.571114.81821-3336 2.8～2.90.8650.8000.7850.7750.7700.7680.773 3.0～3.90.8450.7820.7700.7600.7550.7530.758 4.00.8900.8220.8100.8000.7950.7930.798 表1 海水氢离子活度系数随盐度和pH的变化 三、水样的ALK的测量步骤 盐酸溶液浓度标定老师已经帮忙完成； 1. 用移液管移取25ml水样于测定瓶（干燥 ），两份，测定水样的pH; 2. 用移液管移取10ml（问庄老师，体积和 浓度）盐酸标准溶液于水样中，充分混 匀 3 测量溶液的pH值（结果必须在3.40- 3.90之间）。

如pH大于3.90时，应取出 电极对，另外加入1.00 ml盐酸溶液，重 新测定pH值；如pH小于3.40，则应另 加入5.0 ml水样，重新测定pH值将加 入的盐酸溶液或水样的体积记于相应体 积中 4 测量完毕后，取出电极并用蒸馏水洗干 净，并用洁净滤纸吸干水分，放入保护 液中 实验结果的计算： 1. ALK的计算 2 二氧化碳体系各分量的计算 指游离CO2，包括H2CO3和CO2(aq)，这里指H2CO3 指CO2分压 2.混合溶液的pH为什么要控制在3.40-3.90之间？ VHClVWCHClpHAlk 数据记录表 注意： 1. 水样瓶必须干燥使用，用前不需要洗， 用完后要用自来水和蒸馏水洗干净倒放 2. 电极使用时要小心 。