A pH-mérő szerkezete és működési mechanizmusa
A pH (savasság) mérő az oldat H plusz aktivitásának potenciometriás módszerrel történő mérésére szolgál. A pH-mérővel mért érték az oldat pH-értékének kifejezésére szolgáló módszer, amelyet az oldat H plusz ionkoncentrációjának negatív logaritmusa fejez ki, azaz: pH= ー lg[H plus ].
Az általunk használt pH-mérő két részből áll: egy elektromos mérőből és egy elektródából. A tényleges mérés során az elektródát a mérendő oldatba merítjük, és az oldatban lévő H plusz ionok koncentrációját millivoltos szintű feszültségjellé alakítjuk, amely a villanymérőbe kerül. Az elektromos mérőműszer felerősíti a jelet és logaritmussal pH-vá alakítja, majd a pH-t a millivoltos szintkijelző műszer mutatja.
A pH-mérő üvegelektródát használ mérőelektródaként és kalomelelektródát referenciaelektródaként. Az üvegelektróda potenciálváltozása, amelyet a hidrogénionok koncentrációjának változása okoz, a potenciál változását okozza közte és a kalomel elektród között, aminek meg kell felelnie a (2-6) képletnek.
E=E0-2.3026RT/F………(2-6)
A képletben:
E-elektromotoros erő, mV;
E0-elektród standard elektromotoros ereje, mV;
R egy moláris gázállandó;
T-abszolút hőmérséklet Kelvinben;
F - Faraday állandó.
A (2-6) képletből látható, hogy a hőmérséklet is fontos befolyásoló tényező a pH mérésénél. Figyeljünk a hőmérséklet változására és vegyük figyelembe a mérésnél. Jelenleg a leggyakrabban használt pH-elektródák a kompozit elektródák, amelyek kombinált üvegelektródákkal és kalomelelektródákkal rendelkeznek.
2. pH-elektróda
Az elektródák a pH-mérő szerves részét képezik. A pH-mérés egy mérőelektródából és egy referenciaelektródából álló vegyi akkumulátorral történik.
(1) A pH-mérő elektródát pH-jelző elektródának is nevezik, amely reagál az oldatban lévő hidrogénionok aktivitására, és ennek megfelelően változik az elektródpotenciál. Szinte minden modern pH-mérő üvegelektródát használ mérőelektródákként.
(2) A referenciaelektród (inert elektród) nem reagál az oldatban lévő hidrogénionok aktivitására. A pH mérésnél állandó potenciálú félcellaként használják, hogy a pH-mérő elektródával vegyi elemet képezzenek, fix referenciapotenciált biztosítva és fenntartva.
(3) A kompozit elektróda olyan elektróda, amely egy pH-mérőelektródát és egy referenciaelektródát egyesít. A kompozit elektródákat nem befolyásolják az oxidáló és redukáló anyagok, nagyobb az egyensúlyi sebességük, és széles körben használják. Jelenleg ezeket az elektródákat alapvetően pH mérésre használják. Függetlenül az üveg indikátorelektródától vagy az üvegkompozit elektródától, mindegyik vékonyréteg-elektróda. A membránpotenciál Nernst-kapcsolatban áll a mért oldat hidrogénion-aktivitásával, ami a vékonyréteg-elektróda egyedi tulajdonságait tükrözi. Ezeket a tulajdonságokat maga az elektróda és a használati feltételek befolyásolják. , és hatással vannak a mérési eredményekre.
