CCQM-K9水溶液酸度(pH)国际比对.pdfVIP

D24 CCQM．K9水溶液酸度(pH)国际比对 修宏宇陈大舟 (国家标准物质研究中心，北京-100013) 摘要：国家一级pH标准物质具有最高的计量学特性，用作酸度(pH)的溯源 性标准，在校准仪器、评价分析方法及仲裁分析中得到了广泛的应用．2000年国 謇标准物质研究中t心参加了CCQM组织的关键国际比对CCQM·I(9．该比对的主要 目的是为了评价不同国家酸度(pH)基准装置pH值的测量程序． 关键词：酸度(pH)；国际比对；基准装置 1前言 国家标准物质研究中心拥有0～95C水溶液酸度(pH)基准。该基准装置采用氢电极．银／ 氯化银电极组成的无液接界电池。根据能斯特公式，通过对电解池电极电位、溶液浓度、温 度、氢气压力等基本物理量的测量，利用气体常数、法拉弟常数及一系列公式计算，用最小 二乘法回归出缓冲溶液的酸度函数。最后计算出溶液的pHs值。该基准装置是由高精度数字 万用表、精密恒温系统、精密天平、标准砝码、精密气压计等组成。电压信号、大气压信号 及温度信号的采集系统实现自动化，实验数据输入计算机后自动进行处理和运算，同时实现 数据处理的自动化，使基准装置可以积极参加国际比对。 2实验原理 ． 利用无液接界的电池：P【，H2(101．325kPa)lH+solution，KCI(mJAgCI,Ag(I)测量溶液的 HCI(m)l 必须知道酽^卧蚵l的值。占口^以鲫可用下列电池测定：Pt,H200]．325kPa)IAgCLAg (II)其中 式后简化后即可得：l甙a H．％．)：!兰二兰盐簪+k踟．(3)由于当m讳—如，托】一1，则将等式 2．30259 ， (3)右边各项的值对m0．作图，并外推至racy=0．将酸度函数的极限值表达为一Ig(a H．ya．)‘。 这个值对应于溶液HA在特定离子强度I时的酸度函数值·并且得到：pH=·lgCa旷，。．)‘+ Ig／a扯。(4)由Debye-Huckel等式可知：lgTi=一—型；(5)等式(4)中的最后一项可 I+1．5，- 由(5)式计算得出。这样即可计算出溶液的pH值。 388 3实验装置 3．1铂氢电极：镀好的铂氢电极应为黑色．表面均匀细密，如有白点应洗净重镀。 3．2银，氯化银电极：银，氯化银电极采用热分解法制各，通过对电极的氯化、老化等t得到玫 瑰红色的银，氯化银电极。 3．3精密恒温系统：控温范匿：5℃～50℃；定点温度稳定性：：gO．01Ct24小时。 3．4大气燕自动采集系统：大气压计将气压信号数字化后，输入数据处理系统。仪器的测量不 确定度为10Pa。 3．S电压信号、温度信号自动采集系统： 3．5．1七位半数字电压表：多通道扫描功能，将采集到电解池电极反应电动势的电压信号及铂 电阻的电阻信号输入数据处理器进行处理。仪器电压测量不确定度为1×1矿V。 3．5．2 图1酸度(pH)基准的实验装置图 4比对结果 下面左边三图分别是待测溶液l：0．025moI峰KH2P04+0．025mol／kgN啦HPQl(pH一6．8)在 15。c，25。C，370C三个温度下的pH值。右边三图分别是待测溶液2：xKH：P04+Y mol,kg (俄国)、SMU(斯洛伐克)、NET(美国)各国计量实验室的比对结果。 5结论 rdq,P04+0．025 CCQM--K9测定了溶液1：0．025mol／kg mol／kgNa：HP04(pH~6．8)和