1 范围
本标准适用于各类腐植酸原料及产品pH值的测定。
2 规范性引用文件
下列文件对于本标准的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本标准。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本标准。
NY/T 1121.2-2006 土壤检测 第2部分:土壤pH的测定
NY/T 1377-2007 土壤pH的测定
3 术语和定义
3.1 pH值
亦称氢离子浓度指数、酸碱值,是用氢离子活度的负对数表示溶液酸碱程度的方法。
3.2 pH计的斜率
每变化1 pH值产生电位的变化量,通常用mV/pH或%表示。
3.3 pH计的E0
又称“零电位”,通常是指pH为7时的电位值。
3.4 pH计的两点标定
用两种pH标准缓冲溶液进行的仪器校准。
4 方法原理
其理论依据来自于Nernst方程:
E=E0 + 2.30259RT/F•logαH+
E=E0 - 2.30259RT/F•pH
式中:E——电池反应在绝对温度T及H+某一活度时的电位差(V);
E0——氢的标准电极电位(V);
R——气体常数8.314472[J/(K·mol)];
T——绝对温度(K);
F——法拉第常数(96500库仑);
αH+——氢离子活度(mol/L)。
pH计进行pH值测量的原理就是利用电位分析法,建立H+活度与电位差之间的关系,通过测量原电池的电流进行pH值的测量。电位分析法所用的电极被称为原电池。当把分离电极或复合电极插入腐植酸悬浊液时,构成一原电池。通过测定电极的电位差确定试液中的H+活度,其负对数即为pH值,在pH计上直接读出。
5 仪器和设备
5.1 pH计:0.1~0.01等级
5.2 分离电极或复合电极
5.3 搅拌器:磁力搅拌器
6 试剂和溶液
本标准所用水为去除CO2的二级蒸馏水或去离子水,电导率≤2 μs/cm。
6.1 邻苯二甲酸氢钾:基准试剂
6.2 磷酸氢二钠:基准试剂
6.3 磷酸二氢钾:基准试剂
6.4 硼砂(Na2B4O7·10H20):基准试剂
6.5 氯化钾:分析纯
6.6 pH 4.01(25 ℃)标准缓冲溶液
称取经110~120 ℃烘干2~3 h的邻苯二甲酸氢钾(6.1)10.21 g溶于水,移入1 L容量瓶中,用水定容,贮于塑料瓶。
6.7 pH 6.87(25 ℃)标准缓冲溶液
称取经110~130 ℃烘干2~3 h的磷酸氢二钠(6.2)3.53 g和磷酸二氢钾(6.3)3.39 g溶于水,移入1 L容量瓶中,用水定容,贮于塑料瓶。
6.8 pH 9.18(25 ℃)标准缓冲溶液
称取经平衡处理的硼砂(Na2B4O7·10H20)3.80 g溶于水,移入1 L容量瓶中,用水定容,贮于塑料瓶。
6.9 硼砂的平衡处理
将硼砂放在盛有蔗糖和食盐饱和水溶液的干燥器内平衡两昼夜。
6.10 3 mol/L氯化钾外参比补充液
称取氯化钾(6.5)22.35g溶于水,移入100 mL容量瓶中,用水定容,贮于塑料瓶。
7 分析步骤
7.1 仪器校准
7.1.1 开机,仪器显示斜率和E0值,预热稳定20~30 min;
7.1.2 清洗电极,将电极插入pH6.87的标准缓冲溶液中,按照仪器说明书进行温度校准;
7.1.3 用二点标定法校准仪器:将电极插入pH 6.87的标准缓冲溶液中,调节仪器,使仪器标示值与标准溶液的pH值一致。移出电极,用水冲洗,再用pH 4.01或9.18的标准缓冲溶液冲洗一次,插入pH 4.01或9.18的标准缓冲溶液中(用pH试纸粗测样品pH值确定使用哪个标准缓冲溶液),检查仪器读数,两标准溶液pH值之间允许绝对差值0.1 pH单位。如超过规定允许差,则要检查仪器电极或标准缓冲溶液是否有问题。当仪器校准无误后,方可用于样品测定。
7.2 腐植酸样品pH值的测定
7.2.1 称取通过80目的分析试样10 g(精确至0.01 g)于100 mL高型烧怀中,加水50 mL(固液比为1∶5),用搅拌器搅拌10 min,使腐植酸样品充分分散,放置30 min后进行测定。
7.2.2 将分离或复合电极插入试样悬液中,轻轻转动烧怀以除去电极的水膜,促使快速平衡,静置片刻,按下读数开关,待读数稳定时记下pH值。放开读数开关,取出电极,以水洗净,用待测液冲洗一次即可进行第二个样品的测定。
8 分析结果的表述
用pH计测定pH时,可直接读取pH,不需计算。
9 精密度
重复试验结果允许绝对相差:腐植酸原料≤0.1 pH单位,腐植酸产品≤0.2 pH单位。
10 注意事项
10.1 分离或复合电极在使用前必须用已知pH值的标准缓冲溶液进行定位校准。
10.2 pH读数时摇动烧杯会使读数偏低,要在摇动后稍加静止再读数。
10.3 操作过程中避免酸碱蒸汽侵入。
10.4 标准溶液在室温下一般可保存1~2月,在4 ℃冰箱中可延长保存期限。用过的标准溶液不要倒回原液中混存,发现浑浊、沉淀,就不能够再使用。
10.5 温度影响电极电位和水的电离平衡。测定时,要用温度补偿器调节至与标准缓冲液、待测试液温度保持一致。标准溶液pH随温度稍有变化,校准仪器时可参照表1。
表1 pH缓冲溶液在不同温度下的变化
10.6 在连续测量pH>7.5以上的样品后,建议将玻璃电极在0.1 mol/L盐酸溶液中浸泡一下,防止电极由碱引起的响应迟钝。
10.7 测量结束,及时将电极保护帽套上,电极套内应放少量外参比补充液,以保持电极球泡的润湿。
10.8 电极应避免长期浸泡在蒸馏水、蛋白质溶液和酸性氟化物溶液中。