根據鹽類水解的相關知識,氯化鈉是強酸強堿鹽,其水溶液的pH應該是7。但依據中國藥典記載生理鹽水pH值為4.5-7.0,是個范圍而非確切的某個值。結合自己在工作中所配制的0.9%氯化鈉溶液PH檢測記錄,0.9%氯化鈉溶液pH值小于7,偏酸。那么究竟是什么原因導致這樣的結果呢?


一、經分析,我提出了以下假設


1.可能是水中溶解了二氧化碳2.可能是pH檢測儀存在檢驗誤差3.水本身的因素針對以上假設,查閱相關文獻,尋找原因。


二、查閱資料


1.針對水中溶解CO2導致鹽水pH偏酸,我查閱了CO2在水中的溶解度,如表1所示。


CO2在水中存在以下電離平衡


由上述公式可見由于二氧化碳溶于水,生成一種弱酸碳酸,碳酸電離產生氫離子,導致水溶液的pH<7.而氯化鈉是強酸強堿鹽,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致氯化鈉溶液偏酸性呢。為此我查閱了相關文獻。在《氯化鈉水溶液pH的研究》文章中,作者通過對比煮沸后氯化鈉溶液的pH和放置一段時間后溶液pH的變化,對假設進行驗證,實驗數據見圖1。

通過重復的三組數據可以看出。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關。


2.pH檢測儀存在檢驗誤差,導致氯化鈉溶液偏酸性。


針對此假設,我們首先應該了解pH計的檢驗原理。pH計主要用于測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果。


待測溶液的氫離子活性作為兩根電極之間產生的電位差,通過變送器得到傳輸信號。稱為基準的電極稱為玻璃電極,其前端為特殊玻璃制成的數十μmm的薄膜玻璃,內置有內部緩沖液(一般為飽和氯化鉀溶液)和內部電極。內部電極與待測液體之間有玻璃薄膜,基本為絕緣狀態。另一端為參比電極,結構與玻璃電極類似。但前端有液結界。內部液體與待測液體通過縫隙接觸。


測量液的氫離子活性會使玻璃電極的薄膜玻璃電極兩側產生電位差。內側電位通過內電極導出,外側電位通過參比電極的內部電極導出。從而測量出薄膜電極玻璃兩側的電位。


根據能斯特方程表示測量電位差:


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


E:測量電位差R:氣體常數(8.31441JK-1mol-1)T:絕對溫度F:法拉第常數


pHi:內部緩沖液的pH值pHs:測量液pH值Eas:不對稱電位


根據各項研究結果顯示酸度及自身系統誤差引起測量結果存在誤差。測量結果的不確定度為U=0.03pH,k=2。


3.水本身PH的大小影響氯化鈉溶液pH。


針對這一假設,我使用不同時期的注射用水配制氯化鈉溶液,檢測其pH情況。實驗數據如表2.


三、結論


通過文獻和相關實驗數據,可以看出氯化鈉雖是強酸強堿鹽,但其水溶液的pH值并不為7,實際氯化鈉溶液的pH值應小于7,這可能與pH計的系統誤差和水的pH有關,與是否溶解二氧化碳無關。