pH-metr
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/29/Ph-Meter.jpg/220px-Ph-Meter.jpg)
pH-metr – urządzenie służące do pomiaru pH analizowanych substancji chemicznych.
Większość pH-metrów to w istocie mierniki potencjału, w których pH ustala się na podstawie pomiaru siły elektromotorycznej (SEM) ogniwa utworzonego z elektrody wskaźnikowej (zanurzonej w roztworze badanym) i elektrody porównawczej (zanurzonej w roztworze wzorcowym o znanym pH). Ogniwa te są zwykle połączone z elektronicznym woltomierzem o dużej czułości, który automatycznie przelicza zmierzoną SEM ogniwa na skalę pH, zgodnie z dostosowanym do warunków pomiaru równaniem Nernsta[1].
- gdzie: E = zmierzona SEM ogniwa, E0 = potencjał elektrody wzorcowej, R = stała gazowa, T = temperatura w skali Kelvina, F = stała Faradaya
Bardziej złożone pH-metry są dodatkowo zaopatrzone w termometry, gdyż jak wynika z wyżej przedstawionego wzoru temperatura ma wpływ na pomiar. Prostsze pH-metry są zwykle wyskalowane na warunki standardowe (temperatura 25 °C) i gdy pomiaru dokonuje się w zbliżonych warunkach (20–30 °C) błąd pomiaru wynikający ze zmiany temperatury nie jest bardzo istotny.
Sondy pH
[edytuj | edytuj kod]![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/Glass_electrode_scheme_2.svg/150px-Glass_electrode_scheme_2.svg.png)
Istnieje wiele różnych konstrukcji elektrod pH-metrów. Najbardziej rozpowszechnione są jednak pH-metry ze zintegrowanymi elektrodami (wzorcową i pomiarową) w jednej szklanej sondzie w kształcie palca. Układ ten jest zwykle oparty na wzorcowym roztworze chlorku srebra i układzie elektrod wykonanych ze srebra:
- cienkościenna bańka ze szkła, pokryta cienką warstwą uwodnionego żelu (szkło o luźniejszej strukturze). Pomiędzy żelem a analizowanym roztworem zachodzi wymiana jonów, co odpowiada za powstanie mierzonej różnicy potencjałów.
- elektroda pomiarowa – zwykle jest to elektroda chlorosrebrowa, wykonana z metalicznego srebra pokrytego warstwą chlorku srebra
- roztwór wewnętrzny
- czasami na dnie kulki zbiera się nieco stałego chlorku srebra, co jest zjawiskiem normalnym, nie wpływającym na czułość pomiaru
- elektroda wzorcowa – wykonana ze srebra i zanurzona w roztworze wzorcowym
- wewnętrzny roztwór wzorcowy
- membrana łącząca roztwór wzorcowy z roztworem, którego pH się mierzy – membrana ta jest zwykle wykonana z gęstego spieku ceramicznego, który zapobiega mieszaniu się obu roztworów ale zapewnia ich elektryczne połączenie
- szklana obudowa całego układu elektrod
Przypisy
[edytuj | edytuj kod]- ↑ Denver G. Hall. Ion-Selective Membrane Electrodes: A General Limiting Treatment of Interference Effects. „The Journal of Physical Chemistry”. 100 (17), s. 7230-7236, 1996. DOI: 10.1021/jp9603039.