電極法測定污水中pH的方法驗證報告

習蘇蕓 黃河笑 李顯芳 萬巧玲 張繼蓉 國家城市供水水質監測網重慶監測站

當污水的pH值超過6~9范圍時，對污水的物理、化學及生物反應會產生不利影響。當污水的pH值低于6時，會腐蝕污水處理設備。在污水中pH值也作為污染或一些其它環境因素的判斷的指標之一。在水質檢測過程中，pH值的改變對其他檢測項目[1-3]也會產生影響。因此pH值作為污水性質檢測的重要指標，在日常的污水化驗項目中，pH值是作 為一個常規性的化驗進行的。

一、實驗部分

（一）實驗原理

pH值由測量電池的電動勢而得。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pH單位，在同一溫度下電位差的改變是常數，據此在儀器上直接以pH的讀數表示。

（二）藥品試劑

實驗用水：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。臨用現制。

標準緩沖溶液Ⅰ：c（C8H5KO4）=0.05 mol/L，pH=4.00（25℃）。取鄰苯二甲酸氫鉀（中國計量科學研究院GBW（E）130070（160519））瓶裝標準物質，溶于實驗用水中，轉移至250mL容量瓶中并定容至標線。標準緩沖溶液Ⅱ：c（Na2HPO4）=0.025mol/L，c（KH2PO4）=0.025mol/L，pH=6.86（25℃）。取混合磷酸鹽（中國計量科學研究院GBW（E）130071（151001））瓶裝標準物質，溶于實驗用水中，轉移至250mL容量瓶中并定容至標線。標準緩沖溶液Ⅲ：c（Na2B4O7）=0.01mol/L，pH=9.18（25 ℃）。取硼砂（中國計量科學研究院GBW（E）130072（150701））瓶裝標準物質，溶于水實驗用水中，轉移至250mL容量瓶中并定容至標線，在聚乙烯瓶中密封保存。

pH B-廣泛試紙（上海三愛思試劑有限公司）。

（三）儀器設備及工作條件

酸度計：精度為0.01個pH 單位，具有溫度補償功能，pH 值測定范圍為0~14。電極：復合pH 電極。溫度計：0℃~100℃。磁力攪拌器。

二、分析步驟

（一）測定前準備

按照使用說明書對電極進行活化和維護，確認儀器正常工作。現場測定應了解現場環境條件以及樣品的來源和性質，初步判斷是否存在強酸堿、高電解質、低電解質、高氟化物等干擾，并進行相應的準備。

（二）儀器校準

1.校準溶液

使用pH 廣泛試紙粗測樣品的pH 值，根據樣品的pH 值大小選擇兩種合適的校準用標準緩沖溶液。兩種標準緩沖溶液pH 值相差約3個pH 單位。樣品pH值盡量在兩種標準緩沖溶液pH值范圍之間，若超出范圍，樣品pH值至少與其中一個標準緩沖溶液pH 值之差不超過2個pH單位。

2.溫度補償

手動溫度補償的儀器，將標準緩沖溶液的溫度調節至與樣品的實際溫度相一致，用溫度計測量并記錄溫度。校準時，將酸度計的溫度補償旋鈕調至該溫度上。帶有自動溫度補償功能的儀器，無須將標準緩沖溶液與樣品保持同一溫度，按照儀器說明書進行操作。

3.校準方法

采用兩點校準法，按照儀器說明書選擇校準模式，先用中性（或弱酸、弱堿）標準緩沖溶液，再用酸性或堿性標準緩沖溶液校準。

a）將電極浸入第一個標準緩沖溶液，緩慢水平攪拌，避免產生氣泡，待讀數穩定后，調節儀器示值與標準緩沖溶液的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，將電極浸入第二個標準緩沖溶液中，緩慢水平攪拌，避免產生氣泡，待讀數穩定后，調節儀器示值與標準緩沖溶液的pH 值一致。

c）重復a）操作，待讀數穩定后，儀器的示值與標準緩沖溶液的pH 值之差應≤0.05 個pH 單位，否則重復步驟a）和b），直至合格。

（三）樣品測定

用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分，現場測定時根據使用的儀器取適量樣品或直接測定；實驗室測定時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，避免產生氣泡。待讀數穩定后記下pH值。具有自動讀數功能的儀器可直接讀取數據。每個樣品測定后用蒸餾水沖洗電極。

三、結果

（一）結果表示

測定結果保留小數點后1位，并注明樣品測定時的溫度。當測量結果超出測量范圍（0~14）時，以“強酸，超出測量范圍”或“強堿，超出測量范圍”報出。

（二）精密度

1.重復性：取經中國計量科學研究院檢定合格的瓶裝pH標準物質配置成pH為4.00（25℃）標液分別檢測6次，記錄檢測值（見表1）。

表1 重復性實驗結果（25℃）

2.再現性：由不同檢測員、不同時間，取經中國計量科學研究院檢定合格的瓶裝pH標準物質配置成pH為6.86（25℃）標液分別檢測6次，記錄檢測值（見表2）。

表2 再現性實驗結果（25℃）

由表1和表2可知，重復性和再現性實驗結果極差均小于0.1，本次精密度檢測結果符合技術要求，結果滿意。

（三）準確度

對pH值分別為4.13±0.05、7.37±0.06、9.05±0.05的3種統一有證標準樣品進行了方法準確度實驗，分析結果見表3。

表3 有證標準物質測試結果（25℃）

由表3知，有證標準物質測試結果均在標準值控制范圍內，結果滿意。

（四）實際樣品的檢測

按照本方法對連續三天實際樣品的pH進行測定，有證標準物質（202185）真值范圍7.37±0.06，測定的結果見表4。

表4 連續三天實際樣品pH值的檢測結果

四、結論

本實驗室用《水質 pH值的測定 電極法》HJ 1147-2020電極法測定水質中的pH值，精密度檢測結果符合技術要求，準確度在有證標準樣品濃度準確度范圍內。試驗結果均滿足《水質 pH值的測定 電極法》HJ 1147-2020方法要求，測定結果是滿意的。

綜上所述，本實驗室條件可以滿足此方法測定pH值的條件。