李彥輕 / 華北制藥金坦生物技術(shù)有限公司

淺談氯化鈉溶液pH的影響因素

李彥輕 / 華北制藥金坦生物技術(shù)有限公司

根據(jù)鹽類水解的相關(guān)知識(shí)，氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液的pH應(yīng)該是7。但依據(jù)中國(guó)藥典記載生理鹽水pH值為4.5-7.0，是個(gè)范圍而非確切的某個(gè)值。結(jié)合自己在工作中所配制的0.9%氯化鈉溶液PH檢測(cè)記錄，0.9%氯化鈉溶液pH值小于7，偏酸。那么究竟是什么原因?qū)е逻@樣的結(jié)果呢？

氯化鹽；pH

根據(jù)鹽類水解的相關(guān)知識(shí)，氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，其水溶液的pH應(yīng)該是7。但依據(jù)中國(guó)藥典記載生理鹽水pH值為4.5-7.0，是個(gè)范圍而非確切的某個(gè)值。結(jié)合自己在工作中所配制的0.9%氯化鈉溶液PH檢測(cè)記錄，0.9%氯化鈉溶液pH值小于7，偏酸。那么究竟是什么原因?qū)е逻@樣的結(jié)果呢？

一、經(jīng)分析，我提出了以下假設(shè)

1.可能是水中溶解了二氧化碳2.可能是pH檢測(cè)儀存在檢驗(yàn)誤差3.水本身的因素針對(duì)以上假設(shè)，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，尋找原因。

二、查閱資料

1. 針對(duì)水中溶解CO2導(dǎo)致鹽水pH偏酸，我查閱了CO2在水中的溶解度，如表1所示。

表1 CO2在水中的溶解數(shù)據(jù)

CO2在水中存在以下電離平衡

由上述公式可見(jiàn)由于二氧化碳溶于水，生成一種弱酸碳酸，碳酸電離產(chǎn)生氫離子，導(dǎo)致水溶液的pH＜7.而氯化鈉是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，在水中溶解不影響水的電離平衡。那么到底是不是由于溶解了二氧化碳而導(dǎo)致氯化鈉溶液偏酸性呢。為此我查閱了相關(guān)文獻(xiàn)。在《氯化鈉水溶液pH的研究》文章中，作者通過(guò)對(duì)比煮沸后氯化鈉溶液的pH和放置一段時(shí)間后溶液pH的變化，對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)圖 1【1】。

圖1 煮沸后氯化鈉溶液的pH和放置一段時(shí)間后溶液pH數(shù)據(jù)

通過(guò)重復(fù)的三組數(shù)據(jù)可以看出。煮沸后的氯化鈉溶液與放置10h、48h的溶液pH均小于7，與是否溶解二氧化碳無(wú)關(guān)。

2.pH檢測(cè)儀存在檢驗(yàn)誤差，導(dǎo)致氯化鈉溶液偏酸性。

針對(duì)此假設(shè)，我們首先應(yīng)該了解pH計(jì)的檢驗(yàn)原理。pH計(jì)主要用于測(cè)量液體中的氫離子濃度，即氫離子的活性，從而得出酸堿性的結(jié)果。

圖2 pH計(jì)原理結(jié)構(gòu)圖

待測(cè)溶液的氫離子活性作為兩根電極之間產(chǎn)生的電位差，通過(guò)變送器得到傳輸信號(hào)。稱為基準(zhǔn)的電極稱為玻璃電極，其前端為特殊玻璃制成的數(shù)十μmm的薄膜玻璃，內(nèi)置有內(nèi)部緩沖液（一般為飽和氯化鉀溶液）和內(nèi)部電極。內(nèi)部電極與待測(cè)液體之間有玻璃薄膜，基本為絕緣狀態(tài)。另一端為參比電極，結(jié)構(gòu)與玻璃電極類似。但前端有液結(jié)界。內(nèi)部液體與待測(cè)液體通過(guò)縫隙接觸。

測(cè)量液的氫離子活性會(huì)使玻璃電極的薄膜玻璃電極兩側(cè)產(chǎn)生電位差。內(nèi)側(cè)電位通過(guò)內(nèi)電極導(dǎo)出，外側(cè)電位通過(guò)參比電極的內(nèi)部電極導(dǎo)出。從而測(cè)量出薄膜電極玻璃兩側(cè)的電位。

根據(jù)能斯特方程表示測(cè)量電位差：

E=(2.303RT/F)(pHi-pHs)+Eas

E:測(cè)量電位差 R:氣體常數(shù)（8.31441JK-1mol-1） T:絕對(duì)溫度 F：法拉第常數(shù)

pHi:內(nèi)部緩沖液的pH值 pHs:測(cè)量液pH值 Eas:不對(duì)稱電位

根據(jù)各項(xiàng)研究結(jié)果顯示酸度及自身系統(tǒng)誤差引起測(cè)量結(jié)果存在誤差。【2】測(cè)量結(jié)果的不確定度為U=0.03pH,k=2。

3.水本身PH的大小影響氯化鈉溶液pH。

針對(duì)這一假設(shè)，我使用不同時(shí)期的注射用水配制氯化鈉溶液，檢測(cè)其pH情況。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2.

表2 不同pH值的注射用水所配的氯化鈉溶液的pH數(shù)據(jù)表

有以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)水的pH影響氯化鈉溶液的pH,兩者基本相差0.3個(gè)pH值大小。

三、結(jié)論

通過(guò)文獻(xiàn)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以看出氯化鈉雖是強(qiáng)酸強(qiáng)堿鹽，但其水溶液的pH值并不為7，實(shí)際氯化鈉溶液的pH值應(yīng)小于7，這可能與pH計(jì)的系統(tǒng)誤差和水的pH有關(guān)，與是否溶解二氧化碳無(wú)關(guān)。

[1]氯化鈉水溶液pH的研究 無(wú)機(jī)化學(xué)[J]西安 馬維國(guó)等 百度文庫(kù) 2014年.

[2]酸度計(jì)盲樣測(cè)量示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 無(wú)機(jī)化學(xué)[J]吳惠英等 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào) 2010年.

[3] pH計(jì)測(cè)量原理 百度文庫(kù) 2013年.