Inventari de problemes de mesura del pHmetre
1. Mesura de pH a alta temperatura
L'alta temperatura de la solució aquosa es refereix generalment a més de 60 graus. En aquesta condició, la solució té un efecte de corrosió especialment greu sobre l'elèctrode de vidre, especialment en el rang de pH alcalí. Aquest efecte de corrosió provoca la deriva potencial de l'elèctrode de vidre i deteriora el seu rendiment. .
En els dipòsits de reproducció microbiana en indústries farmacèutiques, de fermentació, alimentàries i d'altres indústries, la mesura del pH requereix que l'elèctrode de vidre pugui suportar l'estimulació d'alta temperatura a 120-130 graus, és a dir, l'elèctrode ha de suportar l'erosió de la solució a alta temperatura.
el
Un altre problema que cal resoldre en la mesura d'alta temperatura és l'estabilitat de l'elèctrode de referència.
Per evitar la dissolució d'AgCl a alta temperatura, espessiu la capa d'AgCl, afegiu AgCl sòlid a la solució d'elèctrode o utilitzeu un cristall d'AgCl com a elèctrode de referència; l'elèctrode de referència també es pot connectar fora de la zona d'alta temperatura i connectar-se mitjançant un pont de sal.
2. Mesura de pH a baixa temperatura
A baixa temperatura, la resistència interna de l'elèctrode de vidre augmenta bruscament, de manera que s'ha de seleccionar un elèctrode de vidre de pH de baixa resistència interna i s'afegeix un dissolvent orgànic a la solució interna de l'elèctrode per reduir el punt de congelació.
3. Mesura del pH de solucions no aquoses
Les solucions no aquoses es refereixen a les solucions compostes de dissolvents no aquosos, incloses les solucions no aquoses pures i les solucions no aquoses parcials.
Molts electròlits, solubles en dissolvents orgànics, també requereixen la mesura del pH. Els dissolvents orgànics d'ús habitual inclouen etanol, glicols, èters, amides, nitrils, cetones, etc. La seva capacitat per dissoldre electròlits està relacionada amb la seva constant dielèctrica ε. La seva constant dielèctrica és significativament diferent de la de l'aigua (aigua ε=78.3), i pot ser superior o inferior a la de l'aigua. Per exemple, les constants dielèctriques ε de propanol, etanol, metanol, glicerol, propilenglicol i formamida són 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 i 109,5, respectivament. Com que la constant dielèctrica dels dissolvents orgànics és diferent de la de l'aigua, el rang de pH i el punt neutre de cada dissolvent són significativament diferents dels de l'aigua.
Amb el desenvolupament de la indústria i el progrés de la ciència i la tecnologia, la investigació sobre la mesura del valor del pH de la solució no aquosa s'ha dut a terme gradualment. Els més madurs són l'aigua pesada, propanol, etanol, metanol, glicerol, propilenglicol i formamida.
L'aigua pura és químicament neutra i la constant del producte iònic Kw d'aigua és igual a 10 a la -14èsa potència a 250C. La magnitud del "interval de pH habitual" per a solucions aquoses es defineix normalment com:
-logKw=14 Per tant, l'interval de mesura de pH és de 0 a 14.
El punt neutre pHn d'una solució aquosa és el valor de pH en què les concentracions d'H+ i OH- són iguals. pHn=-1/2logKw
pHn està relacionat amb la temperatura, a 250C, pHn=,7.00, a 1000C, pHn{=6.13, vegeu la taula adjunta.
El rang de pH del dissolvent Z es defineix com;
el
Interval de pH (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z és el producte iònic de Z (també conegut com a nombre de migració d'ions). a 250C
Quan Z=aigua, el rang de pH Kap=10-14 és de 14 pH. pHn=7
Z=acetonitril, Kap=10-28 interval de pH és de 28 pH. pHn=14
Z=formamida Kap=10-17l'interval de pH és de 17 pH. pHn=8.5
Nota: pH=14 en solució aquosa significa el valor de pH a l'alcalinitat màxima, i pH=14 en solució d'acetonitril és només el punt neutre. Per tant, cal parar atenció en comparar els valors de pH de diferents dissolvents, és a dir, no hi ha comparabilitat entre els valors de pH de diferents dissolvents.
Precaucions a l'hora de mesurar el valor de pH de solucions no aquoses:
La solució no aquosa té una conductivitat deficient i es formarà un potencial d'unió líquida gran i inestable entre l'elèctrode de referència i la solució mesurada, donant lloc a errors de mesura considerables. L'elèctrode de referència està el més a prop possible de l'elèctrode de vidre de pH, i la penetració KCL de l'electròlit de l'elèctrode de referència ha de ser gran (la penetració KCL de l'electròlit de referència extern de l'electròlit ha de ser gran). El millor és utilitzar un elèctrode compost. A causa de la distància propera i fixa entre l'elèctrode indicador i l'elèctrode de referència de l'elèctrode compost, és beneficiós obtenir un potencial estable i repetible a la solució no aquosa i la cel·la de mesura de pH ha d'estar ben protegida.
Quan es mesura l'emulsió (emulsió) o la solució d'oli, és molt important seleccionar correctament el tipus d'unió líquida, i la unió líquida és fàcil de renovar i netejar. Es recomana que les unions líquides obertes o amb màniga siguin adequades per a algunes solucions no aquoses.
Quan mesureu en línia, controleu estrictament el cabal (flux laminar). Eviteu les turbulències.
El dissolvent de la solució d'elèctrode de referència ha d'utilitzar la composició de la solució mesurada com a dissolvent per eliminar el potencial d'unió líquida inestable o utilitzar una solució de pont de doble sal.
Després de mesurar la solució no aquosa, l'elèctrode de vidre de pH sovint té una disminució de les característiques de resposta. En aquest moment, l'elèctrode s'ha de netejar amb un agent de neteja i després submergit en 0.1mol/L HCL durant diverses hores per restaurar l'elèctrode.
Després de mesurar la solució que conté greixos i proteïnes, l'elèctrode es pot submergir en un dissolvent mixt que conté pepsina forta (Pepsina) HC durant diverses hores i després esbandida amb aigua.
Per a la mesura del pH de medis no aquosos similars a l'aigua, com ara aigua pesada i sistema aigua-alcohol, l'elèctrode de vidre pot mantenir el potencial estable durant molt de temps en aquests dissolvents. Després d'immersió l'elèctrode en el dissolvent, l'elèctrode arriba a l'equilibri i després utilitza la solució tampó estàndard configurada en aquest dissolvent per calibrar l'elèctrode. El valor de pH mesurat amb aquest mètode és un valor de pH relatiu o un valor de pH aparent.
Per als elèctrodes de mesura de pH de solució no aquosa, és millor utilitzar un elèctrode de vidre de liti en lloc d'un elèctrode de pH de vidre de sodi (l'elèctrode de pH de vidre de liti és blau i la bombeta de l'elèctrode de vidre de sodi és blanca). Com que per als elèctrodes de vidre, la humitat és necessària per formar una "capa de gel d'hidratació" sensible al pH, els elèctrodes de vidre de liti requereixen molta menys humitat que els elèctrodes de vidre de sodi.
Quan es mesura no aigua, s'ha d'utilitzar un mesurador de pH amb un rang ampli (més enllà del rang de pH 14 a escala real).
