在pH測(cè)量中遇到這樣的情況:
同一個(gè)溶液用pH試紙測(cè)得的值與pH計(jì)測(cè)得的值相差很大,甚至可相差好幾個(gè)pH單位!我們信哪個(gè)?
其實(shí)玻璃電極的pH計(jì)已經(jīng)是N年前的技術(shù)了,很成熟;pH試紙只是作為一種方便易行的測(cè)試手段被更多人應(yīng)用和知曉。
從理論上講,pH計(jì)和pH試紙所依據(jù)的測(cè)試原理是不同的!!!
pH計(jì):一般使用玻璃電極,其膜電位Em與待測(cè)溶液氫離子活度a(H+)之間的關(guān)系,符臺(tái)能斯特方程:E = Eo + 2.3 RT/F • lg aH+
因此,pH計(jì)測(cè)量pH值時(shí)無需消耗H+或OH-。所以,pH計(jì)測(cè)得的值比較正確地反映了溶液的實(shí)際pH值!
pH試紙:原理是基于指示劑的顯色反應(yīng),試紙上含有一定量的指示劑,當(dāng)它要從一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色就要消耗一定量的H+或OH-。
當(dāng)溶液中H+或OH不足以使指示劑從一種顏色變?yōu)榱硪环N顏色,這就造成pH試紙無法準(zhǔn)確顯示溶液的pH。
緩沖理論指出:
在緩沖溶液的緩沖范圍內(nèi),H+或OH-的少量增加或減少,溶液的pH基本上穩(wěn)定不變。也就是說能夠提供足夠的H+或OH-,使pH試紙變色,而溶液的pH基本不變,pH試紙不產(chǎn)生誤差。
當(dāng)溶液的實(shí)際pH超出了緩沖范圍,少許H+或OH-會(huì)引起溶液pH很大的變化。
用pH試紙測(cè)試時(shí),溶液實(shí)際pH超出緩沖范圍的少許H+或OH-不足以使試紙變色至實(shí)際的pH,而(浸潤試紙的)溶液原本的實(shí)際pH已改變(回到緩沖范圍附近),pH試紙往往仍顯示緩沖范圍附近的值,產(chǎn)生了誤差。
總結(jié):
1、pH試紙測(cè)試時(shí)要消耗一定的H+或OH-,所以試紙極易產(chǎn)生誤差!
2、對(duì)于強(qiáng)酸性溶液及強(qiáng)堿性溶液,pH試紙一般都會(huì)產(chǎn)生誤差。
3、pH試紙更多地體現(xiàn)了緩沖溶液的性質(zhì):
在緩沖體系的緩沖范圍內(nèi),pH試紙很好地顯示溶液的實(shí)際pH;
而在緩沖范圍外,pH試紙的值就會(huì)偏離溶液的pH,嚴(yán)重的可達(dá)好幾個(gè)pH單位……