一、概述
PClS-10 型精密氯度计是一种用于测量溶液氯离子浓度的测试仪器。仪器广泛适用于科研、教学、工业、农业等许多学科和领域。仪器还设有测量溶液pH值、电极电位功能。
仪器配有讯号输出接口,当配以相应的记录仪时,可用于记录分析溶液的动态和作滴定终点的自动记录。
仪器主要设计特点
·高可靠性设计
·先进的电路结构
·高清晰度数字显示( 3 1/2 )
·输出记录讯号
二、技术性能
1.结构
仪器结构如图一、图二。
2.技术性能
①仪器使用条件
供电电源:AC220V±10%;50/60Hz
为保证仪器测量值可靠,测量时请在下列环境条件下使用:环境温度5~35℃,空气相对湿度≤85%;无显著的振动、强磁场干扰。
②主要技术参数
记录输出:输出电压范围 -1999~1999 mV
仪器外形尺寸:290×190×60(mm)
仪器重量:1.5 Kg
消耗功率:2 W
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3.常用离子选择电极、量程和常用标定用物质
序号 离子名称 离子电极量程 配参比电极 标准物质
1 | 铜(Cu2+ ) | 10-1 ~5×10-7 (M) | (217) | Cu(NO3)2 |
2 | 银(Ag+ ) | 10-1 ~10-7 (M) | (217) | AgNO3 |
3 | 镉(Cd2+ ) | 10-2 ~5×10-7 (M) | (217) | Cd(NO3 )2 |
4 | 铅([Pb2+ ) | 10-1 ~10-6 (M) | (217) | Pb(NO3 )2 |
5 | 硝酸盐(NO3 - ) | 10-1 ~10-5 (M) | (217) | NaNO3 |
6 | 氟化物(F- ) | 10-1 ~10-6 (M) | (232) | NaF |
7 | qing化物(CN- ) | 10-1 ~10-5 (M) | (217) | KCN |
8 | 氯化物(Cl- ) | 1~10-5 (M) | (217) | KCl |
9 | 氨(NH4 + ) | 10-1 ~5×10-6 (M) | (复合) | NH4Cl |
10 | 钠(Na+ ) | 1~10-6 (M) | (6802) | NaCl |
11 | 溴(Br- ) | 10-1 ~10-6 (M) | (217) | NaBr |
12 | 碘(I- ) | 10-1 ~10-6 (M) | (217) | KI |
13 | 氟硼酸(BF4 - ) | 10-1 ~10-6 (M) | (217) | NaBF4 |
14 | 钙(Ca2+ ) | 10-1 ~10-5 (M) | (217) | CaCl2 |
15 | 钾(K+ ) | 10-1 ~10-5 (M) | (217) | KCl |
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目 录
一.概述………………………………………………… (1)
二.技术性能…………………………………………… (1)
三.使用和维护………………………………………… (3)
四.电极等电位概念…………………………………… (7)
五.标定用标准溶液…………………………………… (7)
附录
1. 标准pH缓冲溶液的配制…………………………… (8)
2. 标准pH缓冲溶液(0~60℃温度时)的pH值……… (9)
3. 常用离子选择电极、量程和常用标定用物质…… (10)
功能及测量范围 表一
功能 | 测量范围 | 分辩率 | 准确度 | 温度补偿范围 |
pCl | 0~10.00 | 0.01 | 0.01 | 0~60℃ |
pH | 0~14.00 | |||
mV | 0~±1999 | 1 | 0.1% | |
三、使用和维护
3-1 pCl、mol/L、g/L 溶液浓度
pCl:仪器显示的值。它表示氯离子的摩尔浓度的负对数值。
pCl=-lgCl
mol/L:每升溶液中所含氯离子的摩尔数。
Cl=mol/L(摩尔浓度)
g/L:每升溶液中所含离氯子的重量。
g/L=35.45×摩尔浓度
例:一浓度为0.01 mol/L的KCl溶液,其Cl-离子的摩尔浓度为:0.01mol/L; pCl=2.0; g/L浓度=35.45×0.01= 0.3545 g/L。
3-2 使用操作
新的、久置不用后重新启用的,调换了新的电极的以及当其他需要标定情况下的仪器,在测量前需先行标定。
仪器pCl档标定、测量
准备:仪器功能开关至pCl档,温度补偿旋钮至溶液温度值,将清洁的氯离子选择电极(电极组)接入仪器。
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附录
1.标准pH缓冲溶液的配制*
⑴ 0.05M邻苯二甲酸氢钾溶液(pH4):邻苯二甲酸氢钾10.12克溶于去离子水,稀释至一升。[邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)要在115±5℃下干燥至恒重后使用,一般烘2~3小时。]
⑵ 0.025M磷酸二氢钾和0.025M磷酸氢二钠混合溶液(pH7):磷酸氢二钠3.533克,磷酸二氢钾3.387克溶于去离子水,稀释至一升。[磷酸氢二钠(Na2 HPO4 )磷酸二氢钾(KH2PO4 )要在115±5℃下干燥,一般烘2~3小时,磷酸氢二钠易吸水,故干燥后要迅速称重。所用去离子水应预先煮沸15~30分种。]
⑶ 0.01M硼砂溶液(pH9):硼砂3.800克(不能烘)溶于去离子水,稀释至一升。[硼砂(Na2B4O7 ·10H2O)不能烘,以免脱水。所用去离子水应预先煮沸15~30分种。]
*
1.标准缓冲溶液试剂上海银泽仪器设备有限公司零售供应。
2.制备标准缓冲溶液要使用去离子水或二次蒸馏水。
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2.标准pH缓冲剂溶液(在0~60℃时)的pH值
溶液温度 (℃) | pH4 | pH7 | pH9 |
0 | 4.006 | 6.981 | 9.458 |
5 | 3.999 | 6.949 | 9.391 |
10 | 3.996 | 6.921 | 9.330 |
15 | 3.996 | 6.898 | 9.276 |
20 | 3.998 | 6.879 | 9.226 |
25 | 4.003 | 6.864 | 9.182 |
30 | 4.010 | 6.852 | 9.142 |
35 | 4.019 | 6.844 | 9.105 |
40 | 4.029 | 6.838 | 9.072 |
45 | 4.042 | 6.834 | 9.042 |
50 | 4.055 | 6.833 | 9.015 |
55 | 4.070 | 6.834 | 8.990 |
60 | 4.087 | 6.837 | 8.968 |
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功能开关至“mV”档,接上测量电极,将电极插入被测溶
液中,仪器显示该离子浓度时选择电极的电极电位(mV)值,并自动显示正负极性。
用测量溶液电极电位的方法测量离子浓度:
1.图表法
用几个已知离子浓度的溶液,将离子电极插入浓度zui小的
溶液,读出该浓度时的mV值,将电极洗净、擦干,插入第二个溶液读出该浓度时的mV值,由低向高,作出溶液浓度与mV的图表。
测量待测溶液的电极电位,由图表查得待测溶液的离子浓度pX值。
2.代数计算法
如果忽略电极的非线性误差,可以用已知平面上两点,求出其直线方程的方法,计算出浓度值。
∮用测量电极电位的方法求得溶液浓度实例
(一)离子电极的标定方法
1.配制标准离子浓度溶液
取对应离子电极的标准物质,经称重,用去离子水配制成标准离子浓度溶液。
例:配制0.1M 氟离子溶液。
取NaF4.198克,溶于去离子水,稀释至1升。
2.电极标定
用0.1M NaF溶液取出100ml,加去离子水稀释至1升,得0.01M NaF液。再取0.01M NaF溶液100ml,加去离子水稀释至1升,得1×10-3 M NaF溶液……然后将氟离子电极插入浓度zui小
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的溶液,读出该浓度时的mV值,将电极洗净、擦干,插入第二个溶液读出该浓度时的mV值,由低向高,作出溶液浓度与mV
的图表,标定即结束。
(二)离子电极的使用方法
1. 用经标定过的离子电极插入未知溶液中,读出mV值,在图表中读出对应的溶液浓度值。
2. 求出其直线方程的方法,计算出浓度值。
例:有一氟电极在标准溶液中的读数
F-: 10-4 10-5 10-6 (标定溶液摩尔浓度)
mV: -220 -278 -334 (仪器显示电极电位)
设:y=mV x=logF- 其关系式为 y=kx+b
已知:(-4,-220) (-5,-278)
求:k,b
解:k=(y2-y1)/(x2-x1)
=[-278-(-220)]/[-5-(-4)]=58
b=y-kx
=-220-58(-4)=12
得方程式:y=58x+12
有一未知溶液,插入氟电极后读数为-300mV 。
求:F- 的浓度
解:y=58x+12
-300=58x+12 x=-5.379
F- =10-5.379=4.178×10-6
F- =4.178×10-6(M)
1. 电极输入插头Q9应保持高度清洁,并保证接触良好(有污
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迹时可用99%工业酒精擦净)。
2. 与仪器配套使用的有关电极的使用和维护保养,请务必参阅有关电极使用说明书。
3. 适用测量溶液的技术参数,是测量电极和仪器技术参数的
公共部分(包容部分)。
4. 溶液在测量和标定时,一般应在磁力搅拌器搅拌下进行。
5. 本说明书所指溶液浓度,均指有效浓度(也称溶液活度)。
6. 本仪器配套供应氯离子测量电极一套,pH电极用户根据需要另配。
7. 仪器不使用时请将选择电极插口(Q9)保护帽套上。
四.电极等电位概念
当溶液温度变化时,一支电极(电极组)的mV-pH曲线有一组曲线族,这组曲线族有一个交点,这个交点称为等电位点。当溶液在等电位浓度时,不管温度发生变化,电极电位总是不变的。pCl-1电极的等电位点在pCl=0附近。
五.标定用标准溶液
1.pH标准溶液配制参照附录1。
2.pCl标准溶液配制,用其标准物质KCl,根据pCl值与其摩尔浓度关系配制。并需要加入离子强度调节剂。
定位标准溶液取pCl值较小的(浓度较高),斜率标准溶液取pCl值较大的(浓度较低),两溶液的级差ΔpCl=1~2pCl为宜。
斜率标准溶液应相对接近被测溶液浓度,且满足被测溶液浓度介与定位标准溶液和斜率标准溶液之间。
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1.定位标定:把用去离子水清洗干净的电极插入定位标准溶液,调节定位旋钮,使仪器显示该溶液的pCl值。
2.斜率标定:把电极从定位溶液中取出,用去离子水清洗干净,插入斜率标准溶液,调节斜率旋钮使仪器显示该溶液的pCl值。
重复1、2操作至仪器显示与二标准溶液pCl值一致,标定结束。
测量:将电极插入待测溶液中,仪器显示溶液的pCl值,显示读数稳定后,读取读数。
仪器pH档标定、测量
准备:功能开关至pH档,调节温度补偿旋钮,使其指示的温度与溶液温度相同,把pH电极接入仪器。
1.定位标定:把用去离子水清洗干净的电极插入pH7的缓冲溶液,调节定位旋钮,使仪器显示的pH值与该缓冲溶液在此温度下的pH值相同。
2.斜率标定:把电极从pH7的缓冲溶液中取出,用去离子水清洗干净,将清洗干净的电极插入pH4(或pH9等)的缓冲溶液中。调节斜率旋钮,使仪器显示的pH值与该溶液在此温度下的pH值相同。
重复1、2操作至仪器显示与二标准溶液pH值一致,标定结束。
测量:将电极插入待测溶液中,仪器显示溶液的pH值,显示读数稳定后,读取读数。
斜率标定选用何种标准缓冲溶液,视被测液pH值而定。斜率标准溶液应与被测液pH值相对接近。
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