Principi i estructura d'un mesurador de pH
1. pHmetre
Un mesurador de pH (acidesa) és un instrument que mesura l'activitat H+ en una solució mitjançant el mètode potenciomètric. El valor mesurat amb un pH-metre és un mètode utilitzat per expressar el pH d'una solució. S'expressa pel logaritme negatiu de la concentració d'ions H+ a la solució, és a dir: pH=ーlg[H+].
El pH-metre que fem servir està format per dues parts: un mesurador elèctric i un elèctrode. En la mesura real, l'elèctrode es submergeix a la solució que s'ha de mesurar i la concentració d'ions H+ a la solució es converteix en un senyal de tensió de nivell de mil·livolts, que s'introdueix al comptador elèctric. El mesurador elèctric amplifica el senyal i el converteix logarítmicament en pH, i després el mesurador de nivell de mil·livolts mostra el pH.
El mesurador de pH utilitza un elèctrode de vidre com a elèctrode de mesura i un elèctrode de calomel com a elèctrode de referència. El canvi en el potencial de l'elèctrode de vidre causat pel canvi en la concentració d'ions d'hidrogen provoca un canvi en el potencial entre aquest i l'elèctrode de calomel, que hauria de complir la fórmula (2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
En la fórmula:
E - força electromotriu, mV;
Força electromotriu estàndard de l'elèctrode E0 -, mV;
R és la constant de gas per mol;
T és la temperatura absoluta en Kelvin;
F - constant de Faraday.
A l'equació ({0}}) es pot veure que la temperatura també és un factor important a l'hora de mesurar el pH. A l'hora de mesurar, heu de parar atenció al canvi de temperatura i tenir-lo en compte. Actualment, la majoria dels elèctrodes de pH utilitzats habitualment són elèctrodes compostos, que combinen elèctrodes de vidre i elèctrodes de calomel.
2. elèctrode de pH
L'elèctrode és una part essencial del mesurador de pH. La mesura del pH es completa formant una bateria química amb un elèctrode de mesura i un elèctrode de referència.
(1) L'elèctrode de mesura de pH, també anomenat elèctrode indicador de pH, respon a l'activitat dels ions d'hidrogen a la solució i el potencial de l'elèctrode canvia en conseqüència. Gairebé tots els mesuradors de pH moderns utilitzen elèctrodes de vidre com a elèctrodes de mesura.
(2) L'elèctrode de referència (elèctrode inert) no té resposta a l'activitat dels ions d'hidrogen a la solució. En la mesura de pH, serveix com a mitja cel·la amb potencial constant i forma una bateria química amb l'elèctrode de mesura de pH, proporcionant i mantenint un potencial de referència fix.
(3) Un elèctrode compost és un elèctrode que combina un elèctrode de mesura de pH i un elèctrode de referència. Els elèctrodes compostos no es veuen afectats per les substàncies oxidants i reductores, tenen una velocitat d'equilibri ràpida i s'utilitzen àmpliament. Actualment, aquests elèctrodes s'utilitzen bàsicament per mesurar el pH. Independentment de si l'elèctrode indicador de vidre o l'elèctrode compost de vidre és un elèctrode de pel·lícula fina, el potencial de membrana té una relació de Nernst amb l'activitat dels ions d'hidrogen a la solució que es mesura, reflectint les propietats úniques de l'elèctrode de pel·lícula fina. Aquestes propietats es veuen afectades pel propi elèctrode i les condicions d'ús. , i tenen un impacte en els resultats de mesura.
