去离子水ph
实验2  缓冲溶液的配制与pH值的测定
一、实验目的

1、理解缓冲溶液的定义及其特点。


2、理解缓冲溶液的缓冲原理。



3、掌握溶液的粗略配制方法和缓冲溶液的配制方法。


3、学习pH计的使用方法。
二、实验原理
在共轭酸碱对组成的混合溶液中加入少量强酸或强碱，溶液的pH值基本上无变化，这种具有保持溶液pH值相对稳定性能的溶液称为缓冲溶液。缓冲溶液的特点是在适度范围内既能抗酸、又能抗碱，抵抗适度稀释或浓缩。常见的缓冲体系有：HAc-NaAc、NH3-NH4Cl、Na2B4O7·10H2O-Na2CO

3、KH2PO4- Na2HPO4等。
对于弱酸HB及其共轭碱B-组成的缓冲溶液：
对于弱碱B及其共轭酸BH+组成的缓冲溶液：

一般配制缓冲溶液时，常使cb=ca，此时缓冲容量最大，缓冲能力最强。

三、实验用品


1、仪器
PB-10酸度计、电子天平（常数双杰JJ600）


2、器材
5mL量筒（1个）、10mL量筒（1个）、50mL烧杯（10个）、标签纸、玻璃棒（1根）


3、试剂
浓氨水（28%）、NH4Cl（s）、冰醋酸（99%）、NaAc（s）、KCl（3mol·L-1）
标准缓冲溶液（pH6.86；pH4.01）
四、实验内容


1、溶液的粗略配制


（1）0.1mol·L-1NH4Cl溶液的配制
用精度为0.01g的电子天平称取0.27g 固体NH4Cl，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。


（2）0.1mol·L-1氨水溶液的配制
用5mL量筒量取0.38mL浓氨水（28%），倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（需在通风厨中操作）


（3）1.0mol·L-1NaAc溶液的配制
用精度为0.01g的电子天平称取4.10g 固体NaAc，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。


（4）0.10mol·L-1NaAc溶液的配制
用10mL量筒量取1.0mol·L-1NaAc溶液5.0mL，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。



（5）1.0mol·L-1HAc溶液的配制
用10mL试管量取2.87mL冰醋酸（99%），倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。（需在通风厨中操作）


（6）0.10mol·L-1HAc溶液的配制
用10mL量筒量取1.0mol·L-1HAc溶液5.0mL，倒入50mL带有刻度的洁净烧杯中，加入少量去离子水搅拌使其完全溶解后，用去离子水稀释至刻度，贴上标签，备用。



2、缓冲溶液的配制与pH值的测定
依据表1-1中溶液组成配制好缓冲溶液。

表1-1 缓冲溶液的配制
组 号
配  制  溶  液 （分别量取10.0mL）
1
0.1mol·L-1氨水 + 0.1mol·L-1NH4Cl
2
1.0mol·L-1HAc + 1.0mol·L-1NaAc
3
1.0mol·L-1HAc + 0.10mol·L-1NaAc
4
0.10mol·L-1HAc + 1.00mol·L-1NaAc
先测定配制好的每组缓冲溶液和去离子水的pH值，然后依表1-2，将配制好的每1组缓冲溶液平均分成2份，分别倒入洁净的50 mL烧杯中，充分搅拌，另量取10.0mL去离子水倒入另2只洁净的50 mL烧杯中，依次编号为1-

1、1-2；2-

1、2-2；3-

1、3-2；4-

1、4-2；5-

1、5-2，备用。
将校准好的电极用去离子水再次清洗1次，然后用滤纸吸干电极表面水份，调整电极固定架，使电极刚好插入待测溶液中，待读数稳定后记录溶液pH值。依此方法分别测定表1-2中各体系的pH值，并将测定结果填入表1-2中。测试结束后，用洗瓶冲洗电极表面2~3次，用滤纸吸干电极表面水份，然后浸泡在3 mol·L-1KCl保护溶液中（每次测试需重复以上步骤，但无需重复校准）
用pH酸度计测试溶液pH值时应按照pH值大小，从小到大依次测试，否则由于pH酸度计不能准确响应，测量结果会产生一定误差。


3、实验数据记录
表1-2 缓冲溶液pH的测定
溶液
溶液加2滴0.10mol·L-1
HCl，搅匀
溶液加2滴0.1mol·L-1
NaOH，搅匀
编号
pH测定值
编号
pH测定值
编号
pH测定值
1-1
1-1
1-2
2-1
2-1
2-2
3-1
3-1
3-2
4-1
4-1
4-2
5-1
5-1
5-2
五、思考题


1、缓冲溶液的pH值由哪些因素决定。其中起决定的因素是什么。
答：首先温度可以影响缓冲溶液的PH值。在一定的温度下，缓冲溶液的关系式是：☆一元弱酸和弱酸盐缓冲溶液的通式：pH=pK-lgc酸/c盐☆弱碱和弱碱盐组成的缓冲溶液的通式：pH=14-pKb+lgc碱/c盐从缓冲溶液的通式我们可知,缓冲溶液的PH值与电离常数及共轭酸碱对之间的浓度比有关.


2、控制盐的浓度为1.0mol·L-1，如何配制100mL pH=4.8的缓冲溶液。（写出具体方案）。

答：缓冲溶液的pＨ值＝pＫa-lg(Ca/Cs)，欲配置pH=4.8,Cs=1mol/L的缓冲溶液，要选择醋酸和醋酸的盐溶液
又  pKa（HAc）=4.75    lg(Ca/Cs)=-0.5
Ca/Ca=0.316        Ca=0.316mol/L
即应选择浓度为0.316mol/l的HAc溶液。
附注：PB-10简明操作指南（Sartorius普及型pH计）


1、准备


（1）将复合电极上的两根线缆分别插到酸度计的“BNC”和“ATC”插孔上。


（2）接通电源。


（3）按pH/mV键设置pH模式。



2、校准


（1）按SETUP键，仪器显示“Clear buffer”，按ENTER键确认。


（2）按SETUP键，直至显示缓冲溶液组“1.68，4.01，6.86，9.18，12.46”或所要求的其他缓冲溶液组，按ENTER键确认。



（3）将复合电极用蒸馏水或去离子水清洗，滤纸吸干水份后浸入pH6.86的缓冲溶液中，当数值稳定并出现“S”时，按“STANDARDIZE”键，仪器将自动校准，如果校准时间较长，可按“ENTER”键手动校准。“6.86”将作为第1校准数值被存储。



（4）用蒸馏水或去离子水清洗电极，滤纸吸干水份后浸入pH4.01的缓冲溶液中，当数值稳定并出现“S”时，按“STANDARDIZE”键，仪器将自动校准，如果校准时间较长，可按“ENTER”键手动校准。“4.01”作为第2校准数值被存储。“% Slope××Good Electrode” 其中“××”表示测量的电极斜率值，如该值在90～105%范围内，表明校准正常，如果与理论值偏差较大，仪器将显示“Err”，此时，应清洗复合电极，并按上述步骤重新校准。


（5）重复以上操作，完成pH9.18的校准。
（一般进行2次校准即可，因设备老化，第3次校准结果可能不太理想，暂不做要求）


3、测量
用蒸馏水或去离子水清洗复合电极，滤纸吸干水份后将电极浸入待测溶液中，轻轻摇动待测液，充分浸润复合电极。数值稳定并出现“S”时，即可读数。


4、保养
pH值测定完后，用蒸馏水或去离子水清洗复合电极，然后浸入3mol/L KCl溶液中。
也可用0.1mol/L HCl溶液浸泡电极0.5h后再放入3mol/L KCl溶液中保存。

注意：一定要保护好电极。
无机化学实验报告的书写格式


1、 无机化学测定（原理）实验报告
实验名称：                时间：                    同组姓名：
a.原理（简述）       
b.数据记录、结果处理（步骤）
c.问题和讨论           
d.习题（思考题）


2、 无机化学制备实验报告
实验名称：                时间：                    同组姓名：
a.原理（简述）       
b.简单流程（步骤）       
c.实验过程主要现象
d.实验结果（产品外观、产量、产率）   
e.问题和讨论       
f.思考题


3、 无机化学性质实验报告
实验名称：                    时间：                    同组姓名：
实验内容
实验现象
解释和反应
讨论及异常现象分析：       
小结：           
思考题：。

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