Лабораторные работы / Лабораторная работа 4. Методика измерения pH (ЭДС) с помощью анализаторов жидкости «Мультитест» ИПЛ

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное АВТОНОМНОЕ образовательное учреждение высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»

Озерский технологический институт – филиал федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего образования «Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ» (ОТИ НИЯУ МИФИ)

Кафедра «Электроники и Автоматики»

ОТЧЁТ

ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ № 4

по дисциплине: «Физические основы получения информации»

«Методика измерения pH (ЭДС) с помощью

анализаторов жидкости «Мультитест» ИПЛ»

Выполнили студенты группы 1ПС-38Д
			П.С. Сергеев
			В.С. Белканов
Проверил преподаватель кафедры ЭиА			В.Н. Сергеев

2020

Цель работы: Освоение методики работы на ионометре «Мультитест ИПЛ», использование приобретённых навыков для потенциометрического определения pH различных растворов.

Оборудование и реактивы: анализатора жидкости Мультитест ИПЛ; установка для потенциометрического титрования, состоящая из фторсеребряного и стеклянного электродов; стаканы вместимостью 50 и 100 см³; цилиндр вместимостью 50 см³; мерная колба вместимостью 100 см³; пипетка вместимостью 10 см³; универсальная индикаторная бумага; буферные с различными значениями pH; раствор соляной кислоты НС1 – 0,1 М; раствор щелочи NaOH – 0,5 М.

Краткая теория.

Степень кислотности или щелочности веществ измеряется по шкале рН, возрастающей от 0 (наивысшая кислотность) до 14 (наивысшая щелочность) через 7 (нейтральное значение). Если рН раствора составляет 7, то он нейтральный. Символ рН означает «потенциал водорода» и является единицей измерения концентрации ионов водорода в растворе. Шкала рН является экспоненциальной, каждое последующее значение шкалы возрастает в 10 раз. Значение рН раствора может быть измерено с помощью полосок, покрытых химическим индикатором, или электронными приборами. Полоску, пропитанную красящим веществом, погружают в раствор и выдерживают в нем установленное время. Затем цвет полоски сравнивают таблицей цветов для определения значения рН.

Электропроводность – способность вещества проводить электричество. Чистая вода очень плохо проводит электричество. Когда материалы растворяются в воде, они образуют ионы, которые проводят электричество. Электропроводность хорошо коррелируется с рН, так как возрастание концентрации ионов (рН контролирует ионы водорода) также увеличивает электропроводность. Некоторые частицы ионизируемых материалов, таких как гуммиарабик и спирт, уменьшают электропроводность.

Порядок подготовки и настройки прибора.

Включить прибор. После включения на индикатор прибора будет выведено наименование прибора, которое сменится основным меню. Прибор прогреть.

Нажать клавиши «→» и «ВВОД». Прибор перейдёт в меню «Градуировка». В режиме «Градуировка» измеряются и настраиваются параметры первичных преобразователей: электродной системы или электрохимического датчика – для проведения преобразования измеренного значения ЭДС в величины других размерностей. Градуировку проводят по трём стандартным буферным растворам.

Градуировка электродной системы проводится в следующем порядке:

– выбрать потенциометрический канал нажатием клавиши «1» или «2» в зависимости от номера канала, к которому подключён электрод;

– нажать клавишу «←». Прибор перейдёт к пункту «СБРОС»;

– нажать клавиши «ВВОД», «←» и «ВВОД», подтвердив сброс параметров. Прибор сбросит все ранее введённые параметры;

– нажать клавиши «→» и «ВВОД». Прибор перейдёт в меню выбора размерности рХи (рHи) и ввода значения стандартного буферного раствора;

– нажать клавиши «←» и «ВВОД», затем нажать клавиши «9», «.», «1», «8» и «ВВОД» – прибор запишет в память значение первого стандартного раствора и перейдёт в режим измерения ЭДС;

– в стакан, вместимостью 100 см³ внести 50 см³ буферного раствора с рН=9,18 и погрузить в него промытые дистиллированной водой и соответствующим раствором электроды и выждать установление показаний (около 5 минут);

– нажать клавиши «ВВОД», «←» и «ВВОД». Прибор запишет измеренное значение в память и перейдёт в меню «Градуировка»;

– нажать клавиши «→» и «ВВОД» и аналогично ввести значения двух других стандартных буферных растворов с рН=6,86 и рН=1,68;

– нажать клавиши «←», «←», «←», «←» и «ВВОД». Прибор перейдёт в режим ввода значений изопотенциальной точки. Значение приведено в паспорте на стеклянный электрод, выбираем рН_i=7. Нажатием клавиш «7», «ВВОД» заносим в память прибора значение изопотенциальной точки, после этого прибор перейдёт в меню «Градуировка»;

– нажать клавишу «ВЫХОД» – прибор перейдёт в основное меню. Градуировка завершена, прибор готов к проведению измерений;

– для того, чтобы перейти к измерениям нужно нажать клавиши «←», «ВВОД».

Ход работы.

1. Настроим прибор в соответствии с методическими указаниями по трём буферным растворам.

;

;

.

2. Стеклянной палочкой перенесём по 2 капли исследуемых растворов на индикаторную бумагу. Сравним окраску сырого пятна с цветной шкалой. Определим приближённое значение pH растворов.

;

;

.

3. Стеклянной палочкой перенесём по 2 капли неизвестного раствора на индикаторную бумагу. Сравним окраску сырого пятна с цветной шкалой. Определим приближённое значение pH неизвестного растворов.

.

4. Измерим значение pH неизвестного растворов иономером.

.