提高水pH值测定准确度的方法探究

王丽玲

摘 要：目前，随着社会进步和经济的快速发展，水污染应经成为影响我国发展的主要问题。因此，选用先进的科技技术手段，以及科学的技术理论，对水质问题进行准确的检查和分析，为环保部门创造良好的实验数据，进而希望能够提高整体的环境质量，保护好日益匮乏的环境资源，从而能够为人类的生活水平的提高创造良好的前提条件。因此本文通过对工厂的外排水的水质进行调查，通过对pH值进行测定原理的分析，并探讨了影响的主要因素和需要采取的措施，进而为提高pH值测定准确度提供了相应的方法和对策。

1、序言

现如今，工厂的外排水pH值已经成为影响水域条件的关键指标。目前而言，对于工厂的外排水pH值的检测方法有多种，在现有检测技术的基础上，文中主要从基于电化学原理的电位检测法和H+试剂分析法上详细分析了提高pH值检测精度的方法。电位检测法一般采用玻璃电极做传感器，测量可靠性和稳定性好，精度高，是比较广泛的一种测量pH方法；H试剂分析法是利用试剂与溶液中H+发生反应，通过后期处理检测出待测溶液的pH值，该方法测量范围灵活，精度高，但实施在线检测比较困难。

2、pH值的测定原理

工厂外排水的测定给水pH值的方式，通常是运用的是电位法检测进行测定。电位法检测原理是指通过测量电极系统与被测溶液构成的测量电池的电动势，从而得到被测溶液氢离子活性度。在pH值测量中，从电极系统中获得的电信号E与H+的活度的对应关系符合能斯特方程

E=E0+2.3026（RT/nF）lgaH+

其中，E为玻璃电极电位，V；E0为甘汞电极电位，

V；R为气体常数；F为法拉第常数；T为绝对温度，ah+为水溶液中H+的活度，mol/L。

3、影响的因素

3.1温度的影响

在进行测量过程当中，温度是影响测量后果的一项主要方面。从理论上来说，由于伴随着温度的不断变化，，测出的pH值（加过校正值）与其真实值越也是有差异的。因此，实验人员应该的严格测量pH值时应维持在25℃的恒温状态下，给水取样冷却器应该能将给水冷却至25℃。但是由于设备更新不及时，冷却水的量不够充分等多方面的条件，都会导致给水样品温度一般都高于25℃，最高时甚至可以达到60℃，因此测出的pH值一般会偏低。因此实验人员选取了取完样之后再进行冷却至25℃的方法，从而能够确保测量的准确性。通过大量实验可以得到结论，，给水样品冷却至25℃时测出的pH值与真实值相差不大，能够增强pH值得准确度。

3.2二氧化碳的影响

在进行取样和测量的过程中，假使水样总是暴露在空气当中，空气中的二氧化碳等其他元素将会与其发生化学反应，从而會导致最后的结果。由于空气中含有的二氧化碳将可以和水样中的碱性物质发生相应的化学反应，比如与水中的NH4OH发生反应： CO2十NH4OH=NH4NCO3+H2O，从而导致碱性物质被消耗，pH值也同时被降低。实验人员可以选择pHS-2型酸度计对邻苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液的pH值进行测量。在测量的过程当中，标准的缓冲溶液同样不能够在暴露在空气当中时间太久，会影响到pH值的结果，说明空气中的二氧化碳或其他杂质对测量结果影响较大。为了避免该影响出现，在进行每次取样的时候，取完样后应该马上旋紧瓶盖，迅速进行测量，避免出现剧烈摇动。

3.3电极的影响

当用测量电池来对pH值进行测量的时候，实验人员能够发现每次在仪器在定位的时候都会出现比较大的偏差，并且测出来的数据普遍是低于标准值的。操作人员通过对实验数据的分析，认为由于定位液和被测液的含盐量有所不同，从而导致高纯水pH值测量相对来说比较困那，并且由于甘汞电极络液部氯化钾扩散量过小同样会导致测量起来并不容易。操作人员为了增快氯化钾的扩散速度，选用了在甘汞电极氯化钾添加口处装配高位饱和氯化钾溶液的方式。通过多次试验的证明可知装配高位氯化钾饱和溶液，能够解决定位偏差较大并且测量结果偏低的问你，从而提高了整体的准确性。在用高位氯化钾饱和溶液时，一定要确保氯化钾溶液能够保持饱和，关键时期操作人员可以向溶液中加人晶体氯化钾。

4、提高pH测定值准确度的方法

提高测量电极的测量精度

pH玻璃电极是最传统、使用最广泛的pH值测量电极，所以在外排水中电化学检测主要用pH玻璃电极作为测量电极。玻璃电极接触到水时，感应玻璃膜与外排水中的氢离子发生交换，球泡内电位差随外层氢离子浓度发生变化，从而可以确定外排水的pH值。为了提高 pH值检测的精度，必须从根源上提高检测探头—pH玻璃电极的测量精确度，由于在测量外排水pH值时受到外界干扰比较大，比如参比标准溶液性能逐渐漂移，容易受到污染，并且还受温度变化等因素的影响，所以要采用抗干扰性大、响应快、精度高的玻璃电极。

5、结束语

为了提高外排水pH值的检测精度，分别从基于电化学原理的电位检测法和H+试剂分析法上详细分析了提高pH值检测精度的方法。对于电位检测法，可以通过提高检测电极精度、增大输入电阻的阻值和设计温度补偿电路等方法提高外排水pH值检测精度；对于H+试剂分析法，可以通过选用敏感化学指示剂和设计灵敏的检测光路提高检测精度。通过本文的详细分析，为下一步高精度外排水在线pH值检测的研制提供了一定的研究方案。

（1）操作人员需要严格的依据仪器的操作使用说明进行实验。（2）实验人员应该将样品的温度调控在25℃左右。如果给水冷却器无法把给水样品冷却到25℃，则要求在每一次取完样品之后，到要求人为进行冷却，必须要保持实验测定的温度在25℃的恒温下进行。 （3）当实验人员取完样品之后，应该及时的将瓶盖旋紧，并且及时的进行测量，避免因为摇晃导致实验不准确。 （4）在甘汞电极的氯化钾添加口处加接高位氯化钾I饱和溶液装置，因此将会增快氯化钾的扩散速度，实验人员应该时刻做好对氯化钾溶液的检查，检查其是否处于饱和状态。