一、概述

    PNaS-50（51）型精密鈉離子濃度計是一種用于測量溶液中含鈉量的測試儀器。儀器廣泛用于電廠高純水的品質監督和水溶液中鈉離子濃度的測量。儀器還設有測量溶液pH值、電極電位功能。儀器配有訊號輸出接口，當配以相應的記錄儀時，可用于記錄分析溶液的動態和作滴定終點的自動記錄。

    儀器主要設計特點

    ·高可靠性設計

    ·先進的電路結構

    ·高清晰度數字顯示（ 3 ¹/₂ ）

    ·輸出記錄訊號

二、技術性能

  1.結構

    儀器結構如圖一、圖二。

  2.技術性能

  ①儀器使用條件

    供電電源：AC220V±10％；50/60Hz

    為保證儀器測量值可靠，測量時請在下列環境條件下使用：環境溫度5～35℃，空氣相對濕度≤85％；無顯著的振動、強磁場干擾。

  ②主要技術參數

　　記錄輸出：輸出電壓范圍－1999～1999 mV

    儀器外形尺寸：290×190×60（mm）

    儀器重量：1.5 Kg

    消耗功率：2 W

1

    3.常用離子選擇電極、量程和常用標定用物質  

序號　離子名稱　　　 離子電極量程　　　 配參比電極　　標準物質

                                                        10

目      錄

  一.概述………………………………………………… （1）

  二.技術性能…………………………………………… （1）

  三.使用和維護………………………………………… （3）

  四.電極等電位概念…………………………………… （7）

  五.標定用標準溶液…………………………………… （7）

附錄

 1. 標準pH緩沖溶液的配制…………………………… （8）

 2. 標準pH緩沖溶液（0～60℃溫度時）的pH值……… （9）

 3. 常用離子選擇電極、量程和常用標定用物質……  （10）

    功能及測量范圍            表一

三、使用和維護

  3-1 pNa、mol／L、g／L 溶液濃度

    pNa：儀器顯示的值。它表示鈉離子的摩爾濃度的負對數值。

         pNa=-lgNa⁺

    mol／L：每升溶液中所含鈉離子的摩爾數。

            Na^-=mol／L（摩爾濃度）

    g／L：每升溶液中所含鈉離子的重量。

          g／L=23.00×摩爾濃度

例：一濃度為0.01mol／L的NaCl溶液，其Na⁺離子的摩爾濃度為：0.01mol／L；pNa=2.0；g／L濃度=23.00×0.01=0.23g／L。

  3-2 使用操作

新的、久置不用后重新啟用的，調換了新的電極的以及當其他需要標定情況下的儀器，在測量前需先行標定。

  3-2-1 測量pNa

    儀器pNa檔標定、測量

    準備：在標準溶液中加入堿性添加物二異丙胺[或Ba（OH）₂]，使其pH值≥10。儀器功能開關至pNa檔，溫度補償旋鈕至溶液溫度值，將清潔的鈉離子選擇電極（電極組）接入儀器。

  1．定位標定：把用去離子水清洗干凈的電極插入定位標準溶液，調節定位旋鈕，使儀器顯示該溶液的pNa值。

3

附錄

    1.標準pH緩沖溶液的配制*

  ⑴ 0.05M鄰苯二甲酸氫鉀溶液（pH4）：鄰苯二甲酸氫鉀10.12克溶于去離子水，稀釋至一升。［鄰苯二甲酸氫鉀（KHC₈H₄O₄）要在115±5℃下干燥至恒重后使用，一般烘2～3小時。］

  ⑵ 0.025M磷酸二氫鉀和0.025M磷酸氫二鈉混合溶液（pH7）：磷酸氫二鈉3.533克，磷酸二氫鉀3.387克溶于去離子水，稀釋至一升。［磷酸氫二鈉（Na₂ HPO₄ ）磷酸二氫鉀（KH₂PO₄ ）要在115±5℃下干燥，一般烘2～3小時，磷酸氫二鈉易吸水，故干燥后要迅速稱重。所用去離子水應預先煮沸15～30分種。］

  ⑶ 0.01M硼砂溶液（pH9）：硼砂3.800克（不能烘）溶于去離子水，稀釋至一升。［硼砂（Na₂B₄O₇ ·10H₂O）不能烘，以免脫水。所用去離子水應預先煮沸15～30分種。］

*

  1.標準緩沖溶液試劑上海銀澤儀器設備有限公司有零售供應。

  2.制備標準緩沖溶液要使用去離子水或二次蒸餾水。

                                                         8

    2.標準pH緩沖劑溶液（在0～60℃時）的pH值

9

                                                         2

液中，儀器顯示該離子濃度時選擇電極的電極電位（mV）值，并自動顯示正負極性。

    用測量溶液電極電位的方法測量離子濃度：

  1．圖表法

用幾個已知離子濃度的溶液，將離子電極插入濃度zui小的

溶液，讀出該濃度時的mV值，將電極洗凈、擦干，插入第二個溶液讀出該濃度時的mV值，由低向高，作出溶液濃度與mV的圖表。

    測量待測溶液的電極電位，由圖表查得待測溶液的離子濃度pX值。

  2．代數計算法

    如果忽略電極的非線性誤差，可以用已知平面上兩點，求出其直線方程的方法，計算出濃度值。

  ∮用測量電極電位的方法求得溶液濃度實例

（一）離子電極的標定方法

　1.配制標準離子濃度溶液

　　取對應離子電極的標準物質，經稱重，用去離子水配制成標準離子濃度溶液。

  　例：配制0.1M 氟離子溶液。

    取NaF 4.198克,溶于去離子水,稀釋至1升。

  2.電極標定

用0.1M NaF溶液取出100ml,加去離子水稀釋至1升,得0.01M NaF液。再取0.01M NaF溶液100ml，加去離子水稀釋至1升，得1×10^-3 M NaF溶液……然后將氟離子電極插入濃度zui小的溶液，讀出該濃度時的mV值，將電極洗凈、擦干，插入第二個溶液讀出該濃度時的mV值，由低向高，作出溶液濃度與mV

5

的圖表，標定即結束。

（二）離子電極的使用方法

　1. 用經標定過的離子電極插入未知溶液中，讀出mV值，在圖表中讀出對應的溶液濃度值。

  2. 求出其直線方程的方法，計算出濃度值。

　　例：有一氟電極在標準溶液中的讀數

　　F^-：　   10^-4     10^-5     10^-6    （標定溶液摩爾濃度）

    mV：    -220     -278    -334    （儀器顯示電極電位）

    設：y=mV  x=logF-   其關系式為 y=kx+b

    已知：（-4，-220）  （-5，-278）

    求：k，b

解：k=（y2-y1）/（x2-x1）

     =［-278-（-220）］/［-5-（-4）］=58

    b=y-kx

     =-220-58（-4）=12

得方程式：y=58x+12　

    有一未知溶液，插入氟電極后讀數為-300mV 。

求：F^- 的濃度        

解：y=58x+12

    -300=58x+12    x=-5.379

    F^- =10^-5.379=4.178×10^-6

    F^- =4.178×10^-6（M）

  3-2-4 儀器維護和注意事項

  1. 電極輸入插頭Q9應保持高度清潔，并保證接觸良好（有污跡時可用99％工業酒精擦凈）。

  2. 與儀器配套使用的有關電極的使用和維護保養，請務必參

                                                    6

閱有關電極使用說明書。

  3. 適用測量溶液的技術參數，是測量電極和儀器技術參數的

公共部分（包容部分）。

  4. 溶液在測量和標定時，一般應在磁力攪拌器攪拌下進行。

  5. 本說明書所指溶液濃度，均指有效濃度（也稱溶液活度）。

  6. 本儀器配套供應鈉離子測量電極一套，pH電極用戶根據需要另配。

  7. 儀器不使用時請將選擇電極插口（Q9）保護帽套上。

四.電極等電位概念

    當溶液溫度變化時，一支電極（電極組）的mV-pH曲線有一組曲線族，這組曲線族有一個交點，這個交點稱為等電位點。當溶液在等電位濃度時，不管溫度發生變化，電極電位總是不變的。6801電極的等電位點在pNa=0附近。

五.標定用標準溶液

  1．pH標準溶液配制參照附錄1。

  2．pNa標準溶液配制，用其標準物質NaCl，根據pNa值與其摩爾濃度關系配制。

    定位標準溶液取pNa值較小的（濃度較高），斜率標準溶液取pNa值較大的（濃度較低），兩溶液的級差ΔpNa=1～2pNa為宜。

    斜率標準溶液應相對接近被測溶液濃度，且滿足被測溶液濃度介與定位標準溶液和斜率標準溶液之間。

7

  2．斜率標定：把電極從定位溶液中取出，用去離子水清洗干凈，插入斜率標準溶液，調節斜率旋鈕使儀器顯示該溶液的pNa值。

    重復1、2操作至儀器顯示與二標準溶液pNa值一致，標定結束。

測量：將電極插入待測溶液中，儀器顯示溶液的pNa值，顯示讀數穩定后，讀取讀數。

  3-2-2測量pH

    儀器pH檔標定、測量

    準備：功能開關至pH檔，調節溫度補償旋鈕，使其指示的溫度與溶液溫度相同,把pH電極接入儀器。

  1．定位標定：把用去離子水清洗干凈的電極插入pH7的緩沖溶液，調節定位旋鈕，使儀器顯示的pH值與該緩沖溶液在此溫度下的pH值相同。

  2．斜率標定：把電極從pH7的緩沖溶液中取出，用去離子水清洗干凈，將清洗干凈的電極插入pH4（或pH9等）的緩沖溶液中。調節斜率旋鈕，使儀器顯示的pH值與該溶液在此溫度下的pH值相同。

　　重復1、2操作至儀器顯示與二標準溶液pH值一致，標定結束。

    測量：將電極插入待測溶液中，儀器顯示溶液的pH值，顯示讀數穩定后，讀取讀數。

　　斜率標定選用何種標準緩沖溶液，視被測液pH值而定。斜率標準溶液應與被測液pH值相對接近。

  3-2-3 測電極電位（mV）

功能開關至“mV”檔，接上測量電極，將電極插入被測溶