在 pH 測量試驗中,3N KCl 通常指的是3 Normal (3當量濃度) 的氯化鉀溶液。 它主要用作 pH 電極的浸泡液 (soaking solution) 和填充液 (filling solution)。
作用:
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浸泡液: 將 pH 電極長期存放在 3N KCl 溶液中,可以保持電極的活性,防止乾燥,延長電極的使用壽命。
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填充液: 可補充可填充型 pH 電極內部參比腔室的溶液,維持電極的正常工作。
製作 3N KCl 溶液的方法:
1. 計算所需 KCl 的質量:
o 要知道 KCl 的克當量 (equivalent weight),先要知道它的分子量是 74.55 g/mol (K = 39.10 g/mol , Cl = 35.45 g/mol )。
o 由於 KCl 是一元鹽,每個分子只提供一個可反應的離子,因此它的當量等於分子量。所以 KCl 的克當量也是 74.55 g/eq。
o 配製 1 升 3N KCl 溶液需要 3 當量的 KCl。
o 因此,所需 KCl 的質量 = 3 eq/L * 74.55 g/eq = 223.65 g/L。
2. 配製步驟 (以配製 1 升溶液為例):
o 稱量: 精確稱量 223.65 克的 KCl。
o 溶解: 將稱量好的 KCl 放入一個適合體積的燒杯中。加入約 800 毫升的蒸餾水 (或去離子水)。
o 攪拌: 使用攪拌器 (磁力攪拌器或玻璃棒) 攪拌,直到 KCl 完全溶解。 確保所有固體都溶解。
o 定容: 將溶解後的溶液轉移到一個 1 升的容量瓶中。
o 加水至刻度線: 用蒸餾水 (或去離子水) 小心翼翼地加水至容量瓶的刻度線。
確保刻度線與液面最低點 (彎月面) 平齊。
o 混勻: 蓋上容量瓶的瓶塞,充分顛倒混勻溶液,至少顛倒 20 次。
3. 注意事項:
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使用分析純的 KCl: 確保使用高品質的試劑級 (或分析純) KCl。
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精確稱量: 使用精確的分析天平稱量 KCl,以確保溶液濃度準確。
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完全溶解: 在定容之前,務必確保 KCl 完全溶解。
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溫度影響: 溶液體積受溫度影響。在室溫下配製溶液更準確。
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保存: 將配製好的 3N KCl 溶液儲存在密封的容器中,避免污染。
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安全: KCl 是相對安全的化學品,但建議在配製過程中佩戴手套和護目鏡。
總結:
3N KCl 溶液是 pH 電極維護的重要材料。 配製時需要精確稱量 KCl,並注意使用高品質的試劑和正確的步驟。
配製好的溶液應妥善保存,以確保其質量和有效性。
換算到摩爾濃度 (Molarity):
由於 KCl 是一元鹽,其當量濃度與摩爾濃度相同。 因此,3N KCl 溶液也等於 3 M KCl 溶液。 您也可以按照之前提到的配製 3.0 mol/L KCl 溶液的方法來製備。