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[电化/生化] 对于任何25度时PH值相同的溶液,在不同温度下PH值都相同吗?

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刘彦刚 发表于 2014-11-26 12:56:06 | 显示全部楼层 |阅读模式
不同温度时各种标准缓冲溶液的pH值如下表所示:

QQ截图2.jpg

对于某任一被测溶液,如果在25聂氏度时,PH值与氢氧化钙缓冲液一样为PH12.45,当该某任一被测溶液为5聂氏度时,其PH值也是与氢氧化钙标准缓冲液一样PH13.21,还是一般不会是PH13.21?
ofooo 发表于 2014-12-25 09:32:26 | 显示全部楼层
但是,不得不说的是,酸度计的温度补偿跟这个真没关系,因为仪器内部设置的转换系数K=2.303R/T,并没有考虑温度对水的离子积的影响
ofooo 发表于 2014-11-29 21:20:36 | 显示全部楼层
酸度计和电导率仪、溶解氧仪等几类常用水质分析仪器的温度补偿原理是完全不同的。可惜我多次撰写相关文章阐述这个问题,国家院的老师审稿时老是不让我通过,只好作罢。当时对于很多计量工作者来说,一直没弄清楚它们之间的区别。其实这个问题以前这个版面上也多次讨论过。酸度计温度补偿的根本原因,是因为溶液的电动势随温度而变化,而酸度计是根据检测到的电动势(E或mv值)换算成pH值的。E=k*pH,由于E变化,pH不变,所以就是他们之间的转换系数k随温度变化,仪器温度的补偿过程,也是根据不同温度选择不同的k值而已,从而保障测得的pH不变,但这里的温度补偿与物质的pH值随温度的变化毫无关系。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-11-27 04:58:17 | 显示全部楼层
从表格 给出的数据能找到这样的规律PH值数值越大,受温度影响越大。
ofooo 发表于 2014-11-27 10:14:50 | 显示全部楼层
氢氧化钙变化那么大,应该是因为温度越低,其溶解度越大引起的;但该规律不一定适用于其他物质,所以不同物质其温度变化系数肯定不同,所以也不能简单得出结论:pH值越大,温度变化系数越大,除非对所有的溶液研究一遍
代广明 发表于 2014-11-27 10:15:41 | 显示全部楼层
其实仪器的温度补偿就是干这个的,如果不是在标准温度下,那他就自动补偿到标准温度,所以待温度补偿的仪器标定或测量时不需要考虑这个。
其次,PH的概念就是氢离子浓度取负对数,如果我没记错20摄氏度水的等电点氢离子浓度1*10-6所以他的等电点PH就是6而不是7(温度越高电离程度越大,反知越低),所以没有温度补偿就很复杂了
   
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-11-27 14:12:16 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-11-27 10:14
氢氧化钙变化那么大,应该是因为温度越低,其溶解度越大引起的;但该规律不一定适用于其他物质,所以不同物 ...

谢谢张博指导!可惜我们没条件去验证一下!张博请问:4楼的说法正确吗?
ofooo 发表于 2014-11-29 21:05:55 | 显示全部楼层
代广明 发表于 2014-11-27 10:15
其实仪器的温度补偿就是干这个的,如果不是在标准温度下,那他就自动补偿到标准温度,所以待温度补偿的仪器 ...

这是完全错误的!
按你这个理论,仪器还应该有识别不同化合物的功能,对不同化合物进行不同的温度补偿,因为不同物质的温度变化系数是完全不同的!
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-11-30 02:08:35 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-11-27 10:14
氢氧化钙变化那么大,应该是因为温度越低,其溶解度越大引起的;但该规律不一定适用于其他物质,所以不同物 ...

      “氢氧化钙变化那么大,应该是因为温度越低,其溶解度越大引起的;但该规律不一定适用于其他物质,所以不同物质其温度变化系数肯定不同,所以也不能简单得出结论:pH值越大,温度变化系数越大,除非对所有的溶液研究一遍。”
      
      真的,我的化学知识太肤浅了!我从常识来理解,本应该温度越高能溶解度的越多。真的温度升高,溶液还会析出些固态的氢氧化钙吗?
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-11-30 02:25:48 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2014-11-30 02:31 编辑
ofooo 发表于 2014-11-29 21:20
酸度计和电导率仪、溶解氧仪等几类常用水质分析仪器的温度补偿原理是完全不同的。可惜我多次撰写相关文章阐 ...


      “酸度计和电导率仪、溶解氧仪等几类常用水质分析仪器的温度补偿原理是完全不同的。可惜我多次撰写相关文章阐述这个问题,国家院的老师审稿时老是不让我通过,只好作罢。当时对于很多计量工作者来说,一直没弄清楚它们之间的区别。其实这个问题以前这个版面上也多次讨论过。酸度计温度补偿的根本原因,是因为溶液的电动势随温度而变化,而酸度计是根据检测到的电动势(E或mv值)换算成pH值的。E=k*pH,由于E变化,pH不变,所以就是他们之间的转换系数k随温度变化,仪器温度的补偿过程,也是根据不同温度选择不同的k值而已,从而保障测得的pH不变,但这里的温度补偿与物质的pH值随温度的变化毫无关系。”
      
      张博:其实我发该贴的关键就是你说到的:“物质的pH值随温度的变化毫无关系(物质的PH值随温度是有变化的)”。为了保证测量结果的复现性,是否应该:当给出PH值测量结果时,还应该该标明当时被测液温。当产品标准结出性能指标PH值勤时,也应该给出该PH值,是指在什么温度时测得的值。可现行标准都没有指明,据我们地区我最信赖的检验权威说:就是国外的标准,在给出PH值指标时,也没有指明温度哦!
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-3 04:36:34 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-11-29 21:20
酸度计和电导率仪、溶解氧仪等几类常用水质分析仪器的温度补偿原理是完全不同的。可惜我多次撰写相关文章阐 ...

昨天好不容易联系到了我省产检院化工室的室主任!他给出了令我不得不心服口服很肯定的回答:对于某任一被测溶液,如果在25聂氏度时,PH值与氢氧化钙缓冲液一样为PH12.45,当该某任一被测溶液为5聂氏度时,其PH值也是与氢氧化钙标准缓冲液一样PH13.21。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-3 04:37:16 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-11-29 21:05
这是完全错误的!
按你这个理论,仪器还应该有识别不同化合物的功能,对不同化合物进行不同的温度补偿, ...

因为我是通过他们院长要到他的电话,在电话中请教的。我与该主任之前不认识,况且,我电话请教时他正很忙!所以至于为什么会相同,他说得较粗略。大概是这么说的,因为PH值是H离子浓度的负对数,也就是说PH值反映的就是氢离子的浓度。所以,一般情况下在某同一温度下,氢离子的浓度相同的话,在另一同一温度下氢离子的浓度也会相同,与氢离子存在于的母体无关。不过他特别强调说有特殊情况,如果某母体氢离子释放能力与温度有关的话,则另当别论。

    因为我的化学知识真的很烂!我上面这些完全是鹦鹉学舌哦!我自已都觉得有些免强!
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-10 14:14:09 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-11-29 21:20
酸度计和电导率仪、溶解氧仪等几类常用水质分析仪器的温度补偿原理是完全不同的。可惜我多次撰写相关文章阐 ...


张博:
    你好!
    当我好不容易联系到了我省产检院化工室的室主任!他给出了回答:对于某任一被测溶液,如果在25聂氏度时,PH值与氢氧化钙缓冲液一样为PH12.45,当该某任一被测溶液为5聂氏度时,其PH值也是与氢氧化钙标准缓冲液一样PH13.21。
    自然,作为化学的门外汉,我真的是如获至宝。好在我还算明知当时就说了:  因为我的化学知识真的很烂!我上面这些完全是鹦鹉学舌哦!我自已都觉得有些免强!
    其实,之后我一直没放下该问题的思考。现在我好象有点明白:我上当了!还是张博你的观点是正确的!可你对于我的上当却不提个醒,是否有点不够朋友!最起码是没有当时我们讨论电导率仪温度补偿问题那么赤胆忠心哦!
ofooo 发表于 2014-12-10 21:06:43 | 显示全部楼层
第一次听说啊,不知道你们省省产检院化工室的室主任的水平咋样,化工和化学还是有些区别的啊,我不是个迷信权威的人,读书时楼里有好几个院士,有些水平就挺水的。
咱们只就事论事:1.按他理论,为什么溶液在不同温度有不同的pH值呢?
2. 找几个近似的缓冲溶液,如6.86、7.00,看他们随温度变化情况,不就知道事实是什么样了
ofooo 发表于 2014-12-10 21:08:52 | 显示全部楼层
sorry,前一阵子电脑出问题,一点开网页进入这个版块,网页就老死机,所以有时候连帖子都看不了,更不用说回帖子,重装了几次系统,好不容易才解决了;另,年底事情太多太忙了
ofooo 发表于 2014-12-10 21:29:14 | 显示全部楼层
温度对弱酸弱碱溶液的影响,主要是通过影响物质的离解常数来实现的,如水:pKa+pKb=pKw=14,如果温度变了,则pKw不一定等于14,从而造成实际产生的H+浓度发生变化,表现为pH的变化。
对于强酸或强碱物质,其电离是100%的,离解常数不受温度影响的,所以其溶液的pH值,是不受温度变化影响的。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-11 04:55:36 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-12-10 21:06
第一次听说啊,不知道你们省省产检院化工室的室主任的水平咋样,化工和化学还是有些区别的啊,我不是个迷信 ...

    第一次听说啊,不知道你们省省产检院化工室的室主任的水平咋样,化工和化学还是有些区别的啊,我不是个迷信权威的人,读书时楼里有好几个院士,有些水平就挺水的。
    咱们只就事论事:1.按他理论,为什么溶液在不同温度有不同的pH值呢?
2. 找几个近似的缓冲溶液,如6.86、7.00,看他们随温度变化情况,不就知道事实是什么样了。


    是的,我也是第一次听了,但我与你不一样的是真还被蒙蔽了!因为我不仅不是你那样是化学博士,现在应该说化学小学生都不合格了!是的,找几个近似的缓冲溶液,如6.86、7.00,看他们随温度变化情况,不就知道事实是什么样了。可我还是被蒙了,真的很可怜哦!
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-11 05:03:33 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-12-10 21:08
sorry,前一阵子电脑出问题,一点开网页进入这个版块,网页就老死机,所以有时候连帖子都看不了,更不用说 ...

sorry,前一阵子电脑出问题,一点开网页进入这个版块,网页就老死机,所以有时候连帖子都看不了,更不用说回帖子,重装了几次系统,好不容易才解决了;另,年底事情太多太忙了。


    前一阵子是你电脑出问题了,这还差不多。我以为你是因为我连这样简单的问题都搞不清楚,而懒得与我说哦!

    “另,年底事情太多太忙了!”看来张博进入领导层了,我觉得我们检定员年底工作要算清闲的,只有领导年底才会更忙。当然,也许是我在地市所,不知你们在省院的苦。
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-11 05:11:17 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2014-12-11 05:19 编辑
ofooo 发表于 2014-12-10 21:29
温度对弱酸弱碱溶液的影响,主要是通过影响物质的离解常数来实现的,如水:pKa+pKb=pKw=14,如果温度变了, ...


温度对弱酸弱碱溶液的影响,主要是通过影响物质的离解常数来实现的,如水:pKa+pKb=pKw=14,如果温度变了,则pKw不一定等于14,从而造成实际产生的H+浓度发生变化,表现为pH的变化。
对于强酸或强碱物质,其电离是100%的,离解常数不受温度影响的,所以其溶液的pH值,是不受温度变化影响的。


    对于我这样的化学小学生,你说的:“对于强酸或强碱物质,其电离是100%的,离解常数不受温度影响的,所以其溶液的pH值,是不受温度变化影响的。”虽然觉得有道理,但我还是习惯于从我印象较深的:
QQ截图20141211051357.jpg

    从表中看出来是PH值小则随温度变化小;PH值大则随温度变化大。很希望得到张博的指导!谢谢!

ofooo 发表于 2014-12-11 09:43:16 | 显示全部楼层
标准缓冲溶液都是弱酸或弱碱盐,所以他们的电离常数肯定受温度影响啊。至于氢氧化钙,属于强碱盐,但溶解度很低,所以温度的影响应该主要是通过溶解度来影响的,但其特点和大部分物质不同,溶解度随温度升高而降低。
强酸强碱溶液,如H2SO4或NaOH,其溶液的pH值应该是不受温度影响的
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-11 14:28:29 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-12-11 09:43
标准缓冲溶液都是弱酸或弱碱盐,所以他们的电离常数肯定受温度影响啊。至于氢氧化钙,属于强碱盐,但溶解度 ...

    标准缓冲溶液都是弱酸或弱碱盐,所以他们的电离常数肯定受温度影响啊。至于氢氧化钙,属于强碱盐,但溶解度很低,所以温度的影响应该主要是通过溶解度来影响的,但其特点和大部分物质不同,溶解度随温度升高而降低。
强酸强碱溶液,如H2SO4或NaOH,其溶液的pH值应该是不受温度影响的


    真的非常感谢你的指导!再想说的是真的很凑巧唯一的强碱就是难溶的氢氧化钙,蒙蔽了我的双眼!再一次衷心感谢张博!使我对该问题有了清楚的认识!
ofooo 发表于 2014-12-11 21:09:01 | 显示全部楼层
这只是我个人见解,没有查过权威资料,所以我说的不一定对,最好能查查参考资料
 楼主| 刘彦刚 发表于 2014-12-12 01:08:03 | 显示全部楼层
本帖最后由 刘彦刚 于 2014-12-12 01:09 编辑
ofooo 发表于 2014-12-11 21:09
这只是我个人见解,没有查过权威资料,所以我说的不一定对,最好能查查参考资料 ...



    这只是我个人见解,没有查过权威资料,所以我说的不一定对,最好能查查参考资料。

    你太谦虚了!不应查参考资料了,这样的情形我还是有经验的:只要把问题说到了点子上,其自身就有胜于雄辩的说服力!应该说你看过的化学方面的书已是不少了吧?应该还没有将该问题说得如此明白的资料,这正是我跟着你在长知识的过程。如果我们思考的问题都是能找到现成的资料,那只能是我们一直在吃别人嚼过馍。
lp1605 发表于 2014-12-23 08:41:29 | 显示全部楼层
支持4楼观点!
氢氧化钙pH值随温度的变化是因为水的离子积常数随温度变化的原因。与其溶解度无关。
对于某任一被测溶液,如果在25聂氏度时,PH值与氢氧化钙缓冲液一样为PH12.45,当该某任一被测溶液为5聂氏度时,其PH值也是与氢氧化钙标准缓冲液一样PH13.21,对于大部分溶液是对的。也是因为水的离子积常数随温度的变化是一定的。
ofooo 发表于 2014-12-23 10:18:59 | 显示全部楼层
lp1605 发表于 2014-12-23 08:41
支持4楼观点!
氢氧化钙pH值随温度的变化是因为水的离子积常数随温度变化的原因。与其溶解度无关。
对于某 ...

Ca(OH)2为强碱,这是由它所处的元素周期表位置决定的,如果不明白可以查查化学书和百度百科。如果它能用来做缓冲液,不是受溶解度有限的影响,那么请问是否可以拿NaOH作为缓冲液?
“氢氧化钙标准缓冲溶液:于25℃,用无二氧化碳的水制备氢氧化钙的饱和溶液.氢氧化钙溶液的浓度c[1/2Ca(OH)2]应在0.0400~0.0412mol/L.存放时应防止空气中二氧化硫进进.一旦出现混浊时,应弃往重配.”
lp1605 发表于 2014-12-24 10:35:48 | 显示全部楼层
ofooo 发表于 2014-12-23 10:18
Ca(OH)2为强碱,这是由它所处的元素周期表位置决定的,如果不明白可以查查化学书和百度百科。如果它能用 ...

氢氧化钙能做缓冲液,确实是由他的特殊的溶解度确定的。
但是氢氧化钙溶液pH值随温度的变化主要是因为水的离子积常数的变化。
我没查到25度时的溶解度,查到20度时溶解度0.165g,10度时0.1638g,变化很小。如果不考虑水的离子积常数的变化,计算氢氧化钙的pH值,10度和20度都是12.65。如果考虑水的离子积常数随温度的变化,10度时是13.14, 20度时是12.77,显然变化值与实测值的变化更为接近。
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