水中氫離子濃度指數測定方法 - 電極法

中華民國九十三年四月七日環署檢字第 0930024648 號公告

自中華民國九十三年七月十五日起實施

NIEA W424.51A

一、方法概要

  利用玻璃電極及參考電極,測定水樣中電位變化,可決定氫離子活性,而以氫離子濃度指數(pH)表示之(於 25 ℃,理想條件下,氫離子活性改變 10 倍,即改變一個 pH 單位,電位變化為 59.16 mV)。

二、適用範圍

  本方法適用於飲用水水質、飲用水水源水質、地面水體、地下水、放流水及廢(污)水中 pH 值之測定。

三、干擾

(一)

pH 值在 10 以上時,高濃度之鈉離子造成測定誤差,可改用特殊低鈉誤差電極(Low sodium error electrode)以減少誤差。

(二)

溫度對 pH 測定之影響:
pH 計之電極電位輸出隨溫度而改變,可由溫度補償裝置校正之﹔水樣之離子平衡隨溫度而變化,測定時應同時記錄水溫。

四、設備及材料

(一)

pH 計:附有溫度補償裝置。

(二)

玻璃電極。

(三)

參考電極:使用甘汞電極或銀─氯化銀電極。

(四)

電磁攪拌器。

(五)

溫度計及/或自動溫度補償感應器。

五、試劑

(一)

試劑水:去離子蒸餾水,或將導電度小於 2 μmhos / cm 煮沸冷卻後之蒸餾水;每 50 mL 蒸餾水中加一滴飽和氯化鉀(KCl)溶液,所得溶液之 pH 值應在 6.0 ∼ 7.0 間。

(二)

標準緩衝溶液:校正 pH 計用,配製法如表一,保存期限為四星期。或使用市售之商品溶液,保存期限依商品規定。

六、採樣及保存

  採樣時水樣可使用玻璃瓶或塑膠瓶,於現場立刻分析。

七、步驟

(一)

pH 計校正:選擇二種標準緩衝溶液(兩者之 pH 值差為 3 左右,且範圍能涵蓋水樣之 pH 者)以校正 pH 計。或依照製造商提供之儀器操作手冊之說明來校正儀器。

 

1.

各取適量之緩衝溶液及水樣於清淨小燒杯中。

 

2.

將電極移出以蒸餾水淋洗,再以柔軟面紙輕輕拭乾,置於第一種緩衝溶液,以磁石攪拌,俟穩定後校正儀器;再以同法用第二種緩衝溶液校正儀器。

 

3.

最後再置於第一種標準緩衝溶液,查核其 pH

(二)

pH 值測定:將電極沖洗拭乾後置入水樣中,(每更換水樣均應先將電極淋洗乾淨並拭乾)以磁石攪拌,俟穩定後讀取 pH 值並記錄溫度。

(三)

量測 pH 值時應注意下述事項:
當樣品 pH > 10 時,溫度變化影響氫離子解離程度較大,檢測人員可以控制樣品溫度於 25 ± 1 ℃ 並注意正確的使用緩衝溶液校正 pH 計。現場檢測無相關恆溫設施,則應記錄水溫

八、結果處理

  直接讀取 pH 值及溫度並記錄之。

九、品質管制

  每批樣品量測前必須先校正;連續量測十個樣品後,須再量測校正液確保穩定性。

十、精密度與準確度

 

  良好的 pH 計可得精密度為 ± 0.02 ,準確度為 ± 0.05。某實驗室配製 pH = 7.30 之樣品,另分給三十家實驗室分析,所得標準偏差為 ± 0.13

十一、參考資料

 

  American Public Health Association,American Water Works Association & Water Pollution Control Federation. Standard Methods for the Examination of Waterand Wastewater,20th ed. Method 4500 - H+ ,4 � 87 ~ 91. APHA ,Washington,D.C,USA,1998.

註 1:

廢液分類處理原則--- 依一般無機廢液處理。

 

 

表一 pH 標準緩衝溶液配製表

標準緩衝溶液

在 25 ℃ 的 pH 值

在 25 ℃ 每 1000 mL 水溶液所需要之化學物重量

主要標準緩衝溶液:

飽和酒石酸氫鉀緩衝溶液(potassium hydrogen tartrate )

3.557

>7 g 無水酒石酸氫鉀 (KHC4H4O6) *

檸檬酸二氫鉀緩衝溶液((potassium dihydrogen citrate )

3.776

11.41 g 無水檸檬酸二氫鉀( KH2C6H5O7)

苯二甲酸鹽緩衝溶液(potassium hydrogen phthalate )

4.004

10.12 g 無水苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4

磷酸鹽緩衝溶液
(potassium dihydrogen phosphate+disodium hydrogen phosphate)

6.863

3.387 g 無水磷酸二氫鉀(KH2PO4-)+3.533 g 無水磷酸 氫二鈉(Na2HPO4-)**

磷酸鹽緩衝溶液
(potassium dihydrogen phosphate+disodium hydrogen phosphate)

7.415

1.179 g 無水磷酸二氫鉀(KH2PO4-)+4.303 g 無水磷酸氫二鈉(Na2HPO4-)**

四硼酸鈉(硼砂)緩衝溶液
(sodium borate decahydrate)(borax)

9.183

3.80 g 10分子結晶水四硼酸鈉(Na2B4O7.10 H2O)

碳酸鹽緩衝溶液
sodium bicarbonnate+sodium carbonate

10.014

2.092 g 無水碳酸氫鈉(NaHCO3-)+ 2.640 g 無水碳 酸鈉(Na2CO3

次要標準緩衝溶液:

季草酸鉀緩衝溶液
(potassium tetroxalate dihydrate)

1.679

12.61 g 2分子結晶水季草酸鉀(KH3C4O8.2H2O)

飽和氫氧化鈣緩衝溶液
(Calcium hydroxide)

12.454

> 2 g 氫氧化鈣(Ca(OH)2) *

*

剛超過溶解度之量

**

使用剛煮沸(freshly boiled)並經冷卻後之蒸餾水配製即為(不含二氧化碳)之配製水
 資料來源:同本文之參考資料之表 4500 - H+:I