pH 측정기용 표준 완충액 준비 및 적용
표준 용액의 pH 값이 알려져 있으며 지정된 정확도를 달성합니다. 표준액의 pH 값은 완충 용량이 크고 희석 값이 작으며 온도 계수가 작아 재현성과 안정성이 좋습니다. 용액의 준비 방법은 쉽습니다.
1. pH 4.003 및 25도의 프탈산수소칼륨을 250ML 용액으로 제조할 수 있습니다.
2. pH 6.864, 섭씨 25도에서 인산염을 혼합하여 250ML 용액을 제조할 수 있습니다.
3. pH 9.182 및 25도의 붕산을 250ML 용액으로 제조할 수 있습니다.
1) 완충액 작용 원리 및 pH 값
용액에 일정량의 산과 알칼리를 첨가하면 용액의 pH 변화를 방해하는 완충 효과가 있습니다. 이러한 용액을 완충 용액이라고 합니다. 약산과 그 염(HAc, NaAc 등)의 혼합용액, 약염기와 그 염(NH3·H2O, NH4Cl 등)의 혼합용액은 완충용액이다. 약산 HA와 그 염 NaA로 구성된 완충 용액이 산에 미치는 완충 효과는 용액에 충분한 양의 염기 A가 존재하기 때문입니다. 이 용액에 일정량의 강산을 첨가하면 기본적으로 H 이온은 A 이온에 의해 소비됩니다. 따라서 용액의 pH 값은 거의 변하지 않습니다. 일정량의 강알칼리를 첨가하면 용액에 존재하는 약산성 HA가 OH- 이온을 소모하여 pH 변화를 방해합니다.
2) 완충액의 완충능력
완충 용액에 소량의 강산이나 강염기를 첨가해도 용액의 pH 값에 큰 변화가 발생하지 않습니다. 그러나 산이나 염기를 다량 첨가하면 완충용액은 완충효과를 잃게 된다. 이는 버퍼링 용량에 일정한 제한이 있음을 나타냅니다. 완충 용액의 완충 능력은 완충 용액을 구성하는 성분의 농도와 관련이 있습니다. 0.1mol · L-1 HAc 및 0.1mol · L-1 NaAc로 구성된 완충액은 0.01mol · L-1 HAc 및 0.01mol · L-1 NaAc로 구성된 완충액보다 완충 용량이 더 큽니다. 이는 계산을 통해 확인할 수 있습니다. 그러나 완충 용액의 성분 농도는 너무 높아서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 이온 간의 상호 작용을 무시할 수 없습니다. 완충액을 구성하는 두 성분의 비율이 1:1이 아닌 경우 완충효과가 감소하고 완충능력도 감소합니다. c(염)/c(산)의 비율이 1:1일 때 △pH*는 작고 완충능력은 크다. 산과 염기 모두에 대해 상당한 완충 효과가 있습니다.
