水质pH及电导率的测定..

三、实验仪器与试剂 1．DDS－11型电导仪，电导电极（光亮电极和铂黑 电极），电磁搅拌器，搅拌子，恒温水槽。 2．试剂：0.02mol/L KCl溶液，离子交换水，自来水。
四、实验步骤 1．电导池常数的测定 （1）将电导仪接上电源，开机预热。装上电导电极， 用蒸馏水冲洗几次，并用滤纸吸去水珠。 （2）将洗净的电导池用去离子水洗涤3次，再用 0.02mol/L KCl溶液润洗3次。
②用洗上述塑料瓶的方法洗100ml 烧杯，然后取 近80ml的河水。 ③取下pH计上的保护套，将电极浸入烧杯内，约 4cm深。 ④轻轻搅动，直到显示读数稳定。 ⑤在记录纸上记下该pH值。 按2）~4）的步骤测定三次pH值，计算平均pH值
实地采集水样pH值测定记录表
次
1 2 3
数
pH
平均值
四、 注意事项 （1）测量结果的准确度，首先决定于标准缓冲溶 液pH标准值的准确度。因此，应按GB11076-89《pH 测量用缓冲溶液制备方法》制备、保存缓冲溶液。 （2）应按规范选择、处理和安装玻璃电极和甘贡 电极。 （3）测定水样的pH值最好在现场进行，否则，应 在采样后把样品保持在0-4℃，并在采样后6h之内 进行测定。
五、数据记录与处理
试样 0.02mol/LKCl 自来水 离子交换水 电导（1） 4.48 mΩ -1 335µΩ -1 6.15µΩ -1 电导（2） 4.49 mΩ -1 336µΩ -1 6.20µΩ -1 电导（3） 4.50 mΩ -1 339µΩ -1 6.20µΩ -1 电导平均 4.48 mΩ -1 337µΩ -1 6.18µΩ -1
实验二（2）：电导法测定水质纯度 一、实验目的 1．掌握电导分析法的基本原理； 2．学会用电导法测定水纯度的实验方法； 3．掌握电导池常数的测量技术。 二、实验原理 1.水质纯度的一项重要指标是水质的电导率的大小。 电导率愈小，即水中离子总量愈小，水质纯度就高； 反之，电导率愈大，离子总量愈大，水质纯度就低。 普通蒸馏水的电导率约为3～5×10-6S∙cm-1，而去 离子水可达1×10-7S∙cm-1。水溶液中的离子，在电 场作用下具有导电能力。导电能力称为电导（G）， 其单位是西门子（S）。电导G与电阻R的关系为：
2.由上述公式可知，影响电导(G)的因素有电阻， 溶液的导电能力与溶液中的正负离子数目、离子所 带的电荷数、离子在溶液中的迁移速度等因素有关。 3.电导分析法：通过测量电解质溶液的电导(G)值， 来确定物质含量的分析方法。测定溶液的电导实际 上是测定它的电阻。 4.电导分析法的特点：电导分析法具有极高的灵敏 度，但由于溶液的电导并不是某一个离子的特性， 溶液的电导是存在于溶液中所有各种离子单独电导 的总和，只能测量离子的总量，而不能鉴别和测定 某离子及其含量，因此其选择性很差。
将铂黑电导电极插入电导池中，加入待测的KCl溶 液，以溶液淹没电极为宜调节电极位置。置电导池于 25°C恒温水槽中，将电极导线接到电导仪上。待恒 温水槽的温度显示屏显示的温度差几度达到25°C时， 将电导仪的开关扳至“ON”及“校正”位置，调节校 正旋钮使电指针指在满标度。待达到25°C时，将开 关扳至“测量”档，进行测量。测量时，可调节量程 选择开关各率的测定 用待测水样洗涤电导池，按上述分别测量离子交换 水，自来水的电导。
2、玻璃电极法 （1）测定原理 玻璃电极法是利用饱和甘汞电极为参比电极，以 玻璃电极为指示电极，与被测水样组成工作电池， 再用pH计测量工作电动势，由pH计直接读取pH值。 其特点：玻璃电极法测pH准确、快速，受水体色度、 浊度、胶体物质、氧化剂、还原剂及盐度等因素的 干扰少。 （2）仪器 a、酸度计或离子计。b、玻璃电极（2支，其电 极响应斜率须有一定差别），饱和甘汞电极。
θ =к /G=0.0027685S·cm-1/4.48 mΩ -1 =0.618cm-1 к (自来水)=θ G=0.618cm-1×337µΩ -1 =208.27µS·cm-1 к (离子交换水)=θ G=0.618cm-1×6.18µΩ -1 =3.82µS·cm-1
六、测量注意事项 (1) 电解质溶液的电导率随温度的变化而改变,因 此,在测量时应保持被测体系处于恒温条件下。 (2) 电极接线不能潮湿或松动,否则会引起测量的 误差。 七、问答题 1．新制备的蒸馏水放入电导池后，为什么应立即 测定？ 答：空气中的二氧化碳会溶解在水中生成HCO3－ 1和CO 2-，使蒸馏水的电导率增大。 3
实验二（1）：水样pH值的测定 一、实验目的 1、掌握玻璃电极测量水质pH值的基本原理和测量 技术。 2、学会测定玻璃电极响应斜率，进一步加深对玻 璃电极响应特性的了解。 二、实验原理 pH值是溶液氢离子活度的负对数，即pH = logα H+ 当溶液浓度很稀时，氢离子活度近似于氢离子浓度 [H+]
（3）试剂 标准缓冲溶液的配制 ① pH标准缓冲溶液甲（pH4.008，25℃）： 称取先在110-130℃干燥2-3h的邻苯二甲酸氢 钾（KHC8H4O4）10.12g，溶于水并在容量瓶 中稀释至1L。 ② pH标准缓冲溶液乙（pH6.865，25℃）： 分别称取先在110-130℃干燥2-3h的磷酸二氢 钾（KH2PO4）3.388g和磷酸氢二钠 （Na2HPO4）3.533g，溶于水并在容量瓶中稀 释至1L。
pH值是最常用的水质指标之一，天然水的pH值 多在6-9范围内；饮用水pH值要求在6.5～8.5之间； 某些工业用水的pH值应保证在7.0-8.5之间，否则 将对金属设备和管道有腐蚀作用。 pH值和酸度、碱度既有区别又有联系。pH值表 示水的酸碱性的强弱，而酸度或碱度是水中所含 酸或碱物质的含量。水质中的pH值的变化预示了 水污染的程度。其pH值的测定方法有比色法和玻 璃电极法。
③ pH标准缓冲溶液丙(pH=9.180,25℃）:称取饱和 溴化钠（或氯化钠加蔗糖溶浓、室温）共同放置在干 燥器中平衡两昼夜的硼砂（Na2B4O7.10H2O）3.80g， 溶于水并在容量瓶中稀释1L。 (4) 监测步骤 ①采样 在小河适当的部位选择取样的位置，用500ml塑料 瓶盛取适量的河水，洗瓶内三次，然后盛满河水，拧 紧瓶盖，带回实验室作为实验样品。 采集的水样应 该在当场用浓硫酸调pH=2.0，以防止微生物的生长。
2．用蒸馏法和离子交换法制得的纯水各有何优点？ 说明如何制备高纯水。 答：①蒸馏法制纯水的优点：水质电阻率较低，能 除去水中非挥发性的杂质。 ②离子交换法制得的纯水优点：产量高，成本低， 除去离子的能力强，电导率很低，制得的水纯度比 蒸馏水高。 ③高纯水制备的工艺流程如下： 源水→过滤→活性炭过滤器（或有机大孔树脂吸附 器）→反渗透器（或电渗析器）→阳离子交换柱→ 阴离子交换柱→混和离子交换柱→有机物吸附柱→ 紫外灯杀菌器→精密过滤器→高纯水使用点。
三实验方法 1、比色法 （1）测定原理 比色法是利用pH试纸简单的粗略测定方法。常用的 pH试纸有两种，一种是广泛pH试纸，可以测定的pH范 围为1～14；另一种是精密pH试纸，可以比较精确的测 定一定范围的pH值。 （2）测定步骤 ①取一条试纸剪成4～5块，放在干净干燥的玻璃板 上， ②用干净的玻璃棒分别沾少许待测水样于pH试纸 上， ③片刻后，观察试纸颜色，并与标准色卡对照，确 定水样的pH值。
G= 1/R （1—1） 而导体的电阻与其长度（L）和截面积（A）的 关系可用下式表示： R= ρL/A （1—2） 式中ρ称为电阻率，单位为Ω·㎝。电阻率的倒 数（1/ρ）称为电导率（K），由此，电导与电导 率关系可表示为： G=KA/L=κ/θ （ 1 —3 ） 式中θ称为电导池常数，是电极间距离（L）与 其面积（A）之比。一支电导电极池的常数为确 定值。