當(dāng)污水的pH值超過(guò)6~9范圍時(shí),對(duì)污水的物理、化學(xué)及生物反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不利影響。當(dāng)污水的pH值低于6時(shí),會(huì)腐蝕污水處理設(shè)備。在污水中pH值也作為污染或一些其它環(huán)境因素的判斷的指標(biāo)之一。在水質(zhì)檢測(cè)過(guò)程中,pH值的改變對(duì)其他檢測(cè)項(xiàng)目也會(huì)產(chǎn)生影響。因此pH值作為污水性質(zhì)檢測(cè)的重要指標(biāo),在日常的污水化驗(yàn)項(xiàng)目中,pH值是作為一個(gè)常規(guī)性的化驗(yàn)進(jìn)行的。


一、實(shí)驗(yàn)部分


(一)實(shí)驗(yàn)原理


pH值由測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)而得。該電池通常由參比電極和氫離子指示電極組成。溶液每變化1個(gè)pH單位,在同一溫度下電位差的改變是常數(shù),據(jù)此在儀器上直接以pH的讀數(shù)表示。


(二)藥品試劑


實(shí)驗(yàn)用水:新制備的去除二氧化碳的蒸餾水。將水注入燒杯中,煮沸10min,加蓋放置冷卻。臨用現(xiàn)制。


標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅰ:c(C8H5KO4)=0.05 mol/L,pH=4.00(25℃)。取鄰苯二甲酸氫鉀(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院GBW(E)130070(160519))瓶裝標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),溶于實(shí)驗(yàn)用水中,轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中并定容至標(biāo)線。標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅱ:c(Na2HPO4)=0.025mol/L,c(KH2PO4)=0.025mol/L,pH=6.86(25℃)。取混合磷酸鹽(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院GBW(E)130071(151001))瓶裝標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),溶于實(shí)驗(yàn)用水中,轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中并定容至標(biāo)線。標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液Ⅲ:c(Na2B4O7)=0.01mol/L,pH=9.18(25℃)。取硼砂(中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院GBW(E)130072(150701))瓶裝標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),溶于水實(shí)驗(yàn)用水中,轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中并定容至標(biāo)線,在聚乙烯瓶中密封保存。


pH B-廣泛試紙(上海三愛(ài)思試劑有限公司)。


(三)儀器設(shè)備及工作條件


酸度計(jì):精度為0.01個(gè)pH單位,具有溫度補(bǔ)償功能,pH值測(cè)定范圍為0~14。電極:復(fù)合pH電極。溫度計(jì):0℃~100℃。磁力攪拌器。


二、分析步驟


(一)測(cè)定前準(zhǔn)備


按照使用說(shuō)明書(shū)對(duì)電極進(jìn)行活化和維護(hù),確認(rèn)儀器正常工作。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定應(yīng)了解現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件以及樣品的來(lái)源和性質(zhì),初步判斷是否存在強(qiáng)酸堿、高電解質(zhì)、低電解質(zhì)、高氟化物等干擾,并進(jìn)行相應(yīng)的準(zhǔn)備。


(二)儀器校準(zhǔn)


1.校準(zhǔn)溶液


使用pH廣泛試紙粗測(cè)樣品的pH值,根據(jù)樣品的pH值大小選擇兩種合適的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值相差約3個(gè)pH單位。樣品pH值盡量在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值范圍之間,若超出范圍,樣品pH值至少與其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值之差不超過(guò)2個(gè)pH單位。


2.溫度補(bǔ)償


手動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)膬x器,將標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的溫度調(diào)節(jié)至與樣品的實(shí)際溫度相一致,用溫度計(jì)測(cè)量并記錄溫度。校準(zhǔn)時(shí),將酸度計(jì)的溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)至該溫度上。帶有自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能的儀器,無(wú)須將標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液與樣品保持同一溫度,按照儀器說(shuō)明書(shū)進(jìn)行操作。


3.校準(zhǔn)方法


采用兩點(diǎn)校準(zhǔn)法,按照儀器說(shuō)明書(shū)選擇校準(zhǔn)模式,先用中性(或弱酸、弱堿)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,再用酸性或堿性標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校準(zhǔn)。


a)將電極浸入第一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡,待讀數(shù)穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值一致。


b)用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分,將電極浸入第二個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡,待讀數(shù)穩(wěn)定后,調(diào)節(jié)儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值一致。


c)重復(fù)a)操作,待讀數(shù)穩(wěn)定后,儀器的示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值之差應(yīng)≤0.05個(gè)pH單位,否則重復(fù)步驟a)和b),直至合格。


(三)樣品測(cè)定


用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定時(shí)根據(jù)使用的儀器取適量樣品或直接測(cè)定;實(shí)驗(yàn)室測(cè)定時(shí)將樣品沿杯壁倒入燒杯中,立即將電極浸入樣品中,緩慢水平攪拌,避免產(chǎn)生氣泡。待讀數(shù)穩(wěn)定后記下pH值。具有自動(dòng)讀數(shù)功能的儀器可直接讀取數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品測(cè)定后用蒸餾水沖洗電極。


三、結(jié)果


(一)結(jié)果表示


測(cè)定結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后1位,并注明樣品測(cè)定時(shí)的溫度。當(dāng)測(cè)量結(jié)果超出測(cè)量范圍(0~14)時(shí),以“強(qiáng)酸,超出測(cè)量范圍”或“強(qiáng)堿,超出測(cè)量范圍”報(bào)出。


(二)精密度


1.重復(fù)性:取經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院檢定合格的瓶裝pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配置成pH為4.00(25℃)標(biāo)液分別檢測(cè)6次,記錄檢測(cè)值(見(jiàn)表1)。

表1重復(fù)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果(25℃)


2.再現(xiàn)性:由不同檢測(cè)員、不同時(shí)間,取經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院檢定合格的瓶裝pH標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配置成pH為6.86(25℃)標(biāo)液分別檢測(cè)6次,記錄檢測(cè)值(見(jiàn)表2)。

表2再現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果(25℃)


由表1和表2可知,重復(fù)性和再現(xiàn)性實(shí)驗(yàn)結(jié)果極差均小于0.1,本次精密度檢測(cè)結(jié)果符合技術(shù)要求,結(jié)果滿意。


(三)準(zhǔn)確度


對(duì)pH值分別為4.13±0.05、7.37±0.06、9.05±0.05的3種統(tǒng)一有證標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行了方法準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn),分析結(jié)果見(jiàn)表3。

表3有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)試結(jié)果(25℃)


由表3知,有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)試結(jié)果均在標(biāo)準(zhǔn)值控制范圍內(nèi),結(jié)果滿意。


(四)實(shí)際樣品的檢測(cè)


按照本方法對(duì)連續(xù)三天實(shí)際樣品的pH進(jìn)行測(cè)定,有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(202185)真值范圍7.37±0.06,測(cè)定的結(jié)果見(jiàn)表4。

表4連續(xù)三天實(shí)際樣品pH值的檢測(cè)結(jié)果


四、結(jié)論


本實(shí)驗(yàn)室用《水質(zhì)pH值的測(cè)定電極法》HJ 1147-2020電極法測(cè)定水質(zhì)中的pH值,精密度檢測(cè)結(jié)果符合技術(shù)要求,準(zhǔn)確度在有證標(biāo)準(zhǔn)樣品濃度準(zhǔn)確度范圍內(nèi)。試驗(yàn)結(jié)果均滿足《水質(zhì)pH值的測(cè)定電極法》HJ 1147-2020方法要求,測(cè)定結(jié)果是滿意的。


綜上所述,本實(shí)驗(yàn)室條件可以滿足此方法測(cè)定pH值的條件。