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温度和斜率，你注意了吗？

大家在使用pH计测量溶液pH值时，应该关注哪些信息呢？

实例：先来看两份实验数据记录

例1. 土壤水的pH值

例2. 琼脂培养基(要求调整pH值至8.2)

有没有缺失的操作或记录？—缺少了测量时溶液的温度和pH计的校准斜率。

原因何在？看了以下几个知识点，您就明白了。

1. pH值概念的由来：

溶液的pH值是表示溶液中氢离子活度的负对数，表示为：pH=-lg[H⁺]

pH值大小能够表示出溶液酸性、碱性的强弱，并由此得到：

中性溶液：[H⁺]=[OH^-]=1x10^-7 mol/L， pH=-lg[H⁺]=7

酸性溶液：[H⁺]>[OH^-]，[H⁺]>10^-7 mol/L，pH<7，pH值越小，表示酸性越强；

碱性溶液：[H⁺]<[OH^-]，[H⁺]<10^-7 mol/L，pH>7，pH值越大，表示碱性越强。

2．pH计的测量原理

pH电极球泡内外表面由于[H⁺]不同而造成电位不同，仪表利用了原电池的输出电位和溶液的pH值成对应关系的特性。这个对应关系由Nemst方程表示：

E = Eo + 2.3 RT/F x log [H⁺]

公式中：

E — 测量电势

Eo — 标准电势

R — 气体常数

T — 绝对温度 (K)

F — 法拉第常数

2.3RT/F — 斜率

根据能斯特方程来换算：E = Eo - 2.3 RT/F x pH

也就是说，pH计事实上是将检测到的毫伏值E，代入能斯特方程进行换算，得到pH值的。

3. pH计校准的是什么？

在测量pH值时，通过电极校准得到Eo(即零点电位)和2.3RT/F(斜率)，然后测量样品得到E (测量电势)。

代入方程E = Eo - 2.3 RT/F x pH，计算得到样品的pH值。温度T变化，使斜率2.3 RT/F变化，通过能斯特方程换算，pH值也会变化。所以用标准缓冲溶液进行校准时，一定要利用仪表的温度补偿进行准确的校准。因此，记录pH值数据时，要同时记录溶液的温度。以上可以推出：

实验员一：只关心pH值，不关心pH计的校准状态。如果pH电极未经校准，仪器会默认斜率为100%，零点点位为0mV— 使用错误的斜率数据只能得到错误pH值。

实验员二：只记录正确pH值，不考虑温度的影响。如果实验要求为25°C时pH值8.2，那么很可能该溶液在10°C时，pH值应调为8.5。— 应测量并记录不同温度下符合条件的琼脂培养基的pH值

因此，要得到较为客观的数据，应做到：

●定期校准pH计 — 斜率是否超标 — 笑脸还是哭脸

●使用温度电极 — 标配三合一电极

●同时记录样品的pH值和温度 — 了解样品随温度变化趋势

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