Принцип і конструктивні елементи рН-метра
1. pH-метр
pH (кислотник) — прилад для визначення активності Н+ у розчині потенціометричним методом. pH-метр вимірює значення, яке використовується для вказівки кислотності або лужності розчину в термінах від’ємного логарифма концентрації іонів H+ у розчині, тобто pH=ーlg[H+].
pH-метр, який ми використовуємо, складається з двох частин: вимірювача та електрода. Під час фактичного вимірювання електрод занурюється в вимірюваний розчин, концентрація іонів H + у розчині перетворюється на сигнал напруги в мілівольтах, вхідний лічильник. Глюкометр посилить сигнал, і після логарифмічного перетворення в рН, а потім за рівнем мілівольт дисплей покаже рН.
У pH-метрі використовується скляний електрод як вимірювальний електрод і каломельний електрод як електрод порівняння. Зміни концентрації іонів водню, спричинені змінами потенціалу скляного електрода, що призводить до змін потенціалу між його електродом і каломельним електродом, мають узгоджуватися з формулою (2-6)
E=E0-2.3026RT/F............(2-6)
У формулі:
E a електричний потенціал, мВ;
E0 стандартний електричний потенціал електрода, мВ;
R молярна газова стала;
T a абсолютна температура Кельвіна;
F постійна Фарадея.
З формули (2-6) можна побачити, що при вимірюванні рН температура також є важливим фактором, при вимірюванні слід звертати увагу на зміну температури та враховувати її. В даний час використовуються електроди pH для композитних електродів, скляні електроди були з'єднані разом з електродом з каломелі.
2.pH електрод
Електрод є невід'ємною частиною складу pH-метра. Вимірювання pH здійснюється за допомогою вимірювання електродів, електрод порівняння складається з хімічної батареї.
(1) Електрод для вимірювання pH, також відомий як індикаторний електрод pH, активність іонів водню в розчині реагує, потенціал електрода змінюється. Майже у всіх сучасних рН-метрах в якості вимірювального електрода використовуються скляні електроди.
(2) Електрод порівняння (інертний електрод), відсутність реакції на активність іонів водню в розчині. Під час вимірювання рН він як напівелемент із постійним потенціалом і електрод для вимірювання рН утворюють хімічну комірку, щоб забезпечити та підтримувати фіксований опорний потенціал.
(3) Композитний електрод – це комбінація електрода для вимірювання рН та електрода порівняння. Композитний електрод не піддається впливу окислюючих і відновлюючих речовин, балансує швидше, ширше використовується, поточне вимірювання pH - це в основному такі електроди. Незалежно від того, чи є скляний індикаторний електрод або скляний композитний електрод плівковим електродом, потенціал плівки та виміряна активність іонів водню в розчині є взаємозв’язком енергія-стартер, що відображає унікальні характеристики плівкового електрода, ці властивості самого електрода та використання умов впливу, а на результати роль вимірювання.
