【提问】在之前无机化学的学习中,我们学习过衡量溶液酸碱性的强弱可以用PH值来进行衡量,那同学们是不是还能说出PH值的定义呢? 【讲述】溶液的酸碱性及pH的值
溶液呈的酸碱性何性,取决于溶液中[H+]、[OH—]的相对大小:pH值的大小取决于溶液中的[H+]大小
pH=-lg[H+],pOH=-lgKw=pKw 溶液酸碱性 任意湿度 酸性 中性 碱性 [H+]>[OH—] [H+]=[OH—] [H+]<[OH—] [H+]与[OH—]关系 室温(mol/L) [H+]>1×10—7 [H+]=[OH—]=1×10—7 [H+]>1×与10—7 pH值(室温) <7 =7 >7 【提问】那么同学还能说出PH值的大小和酸性强弱的关系吗?
【讲述】(1)酸性越强,pH值越小,碱性越强,pH值越大,pH值减小一个单位,[H+]就增大到原来的10倍,pH值减小n个单位,[H+]的增大到原来的10n倍.
(2)任意水溶液中[H+]≠0,但pH可为0,此时[H+]=1mol/L,一般[H+]>1mol/L时,pH<0,故直接用[H+]表示.
(3)判断溶液呈中性的依据为:[H0]= [OH—]或pH=pOH=
1pKw 2【提问】那么在我们日常生活衡量食品的指标当中,我们更多的是采用酸度等概念来进行表述的,那么首先我们来了解一下酸度等概念,以及它们和PH值之间
的联系 【讲述】 1、总酸度:
总酸度是指食品中所有酸性成分的总量。它包括未离解的酸和已离解的酸的浓度,是采 用强碱滴定的方法来测定的,所以总酸度又称“可滴定酸度”。 2、有效酸度:
有效酸度是指被测液态食品中H+的浓度(活度)。指已离解的部分酸的浓度,采用酸度计(PH计)来测定。 3、挥发酸:
挥发酸是指食品中能挥发的有机酸。主要是低碳链的脂肪酸。 4、牛乳酸度:
牛乳酸度指外表酸度与真实酸度之和,可用碱滴定测定。
外表酸度(固有酸度):指新鲜牛乳本身所具有的酸度。约为0.15~0.18%(以乳酸汁),它是由酪蛋白、白蛋白、柠檬酸盐、磷酸盐等酸性成分引起的。 真实酸度(发酵酸度):在牛乳放量过程中,由于乳酸菌的作用使乳糖发酵产生的乳酸引起的。
若牛乳酸度在0.18~0.20%,说明该牛奶受到了影响;若大于0.20%,说明该牛奶为不新鲜牛奶。
【提问】在初中的化学中,我们测定PH值是采用PH试纸,同学应该都有过使用PH试纸来测定PH值的经历,那应该知道PH试纸是通过比色的方法来确定PH值的,所以结果较粗,如果我们要精确测定的话,我们要用到的一类仪器叫做酸度计。
【演示】展示PHS-3C型酸度计和玻璃电极,并讲解PHS-3C型酸度计是以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,插入待测的食品样液中组成原电池,通过酸度计测定溶液的PH值来确定样品溶液的PH值。
【讲述并演示】在使用酸度计前,首先我们要将玻璃电极接在设备上,先装上电极杆及电极夹,并按需要位置紧固。然后装上电极,支好仪器背部的支架。在开电源前,把“范围”开关置于中间位置。 【练习】学生按要求完成电极的安装
【讲述并演示】在完成电极的安装之后,用蒸馏水清洗电极,用滤纸吸干后,即可把电极插入到一已知PH缓冲溶液的适当浓度中,并与酸度汁插座相连。调节“温度”旋钮,使所指的温度同溶液的温度。置“选择”开关于所测PH值缓冲溶液的范围档(例如PH为6.68,则置“0-7”档;例如PH为9.01,则置“7-14”档)。调节“定位”旋钮,使电表指示值恰好与缓冲溶液的PH值相同。 【提问】常见的缓冲溶液有哪些?
【讲述】1. 0.05mol/L邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)溶液
将优级纯邻苯二甲酸氢钾晶体在110℃干燥1小时,在干燥器中冷却,溶解10.12g于水中,于25℃时在容量瓶中稀释至1L。
2. 0.025mol/L Na2HPO4和0.025mol/L KH2PO4溶液
将优级纯无水磷酸氢二钠和无水磷酸二氢钾在120℃干燥2小时,再在干燥器中冷却。要避免过高的干燥温度,以防止生成缩合磷酸盐。溶解3.533g Na2HPO4和3.388g KH2PO4于水中,在25℃时于容量瓶中稀释至1L。 3. 0.01mol/L Na2B4O7·10H2O溶液
溶解3.800g优级纯Na2B4O7•10H2O于除去CO2的水中,于25℃时在容量瓶中稀释至1L。该溶液吸收CO2后特别容易引起pH值变化,因此需作相应防护。 【练习】学生按要求完成电极的标定
【讲述并演示】经过PH标定后的仪器,取出电极用蒸馏水冲洗干净并用滤纸吸干。把电极插入待测溶液中,调节“温度”旋钮与待测溶液温度一致。 置“选择”开关于“PH”,再置“范围”开关于待测溶液的可能PH值范围,此时仪器所 指PH值即为待测溶液的PH值。记录下测量值后,置“范围”开关于中间位置。 测量完毕,取出电极清洗干净放回盒内,整理好酸度计放好。 【练习】学生完成酱油酸度的测定
【提问】在完成了酱油酸度的测定之后,请同学来回顾一下这个的测定步骤? 【总结】(1)准备工作
① 电极梗旋入电极梗插座,调节电极夹到适当位置;② 复合电极夹在电极夹上,清洗后用滤纸吸干;③ 电源线插入电源插座,接通电源,预热30min。 (2)标定
① 仪器使用前,先要标定;② 拔去Q 9短路插头;③ 插上复合电极;④ 如不
用复合电极,则插上电极转换器的插头,然后将玻璃电极和参比电极接入对应处;⑤ 把选择开关旋钮调到pH档;⑥ 调节温度补偿旋钮,对准溶液温度值;⑦ 把斜率调节旋钮顺时针旋到底;⑧ 把清洗过的电极插入pH=6.86的缓冲溶液中;⑨ 调节定位调节旋钮,使仪器显示读数与该缓冲溶液当时温度下的pH值相一致;⑩ 用蒸馏水清洗电极,再插入pH=4.00(或pH=9.18)的标准缓冲溶液中,调节斜率旋钮使仪器显示读数与该缓冲溶液中当时温度下的pH值一致。⑾ 重复⑤ ~ ⑩直至不用再调节定位或斜率两调节旋钮为止。 (3)测量pH值
经标定过的仪器,即可用来测量被测溶液。 ① 用蒸馏水清洗电极头部,用被测溶液清洁一次;
② 把电极浸入被测溶液中,用玻璃棒搅拌溶液,使溶液均匀,在显示屏上读出溶液的pH值。
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