PH metro veikimo principas ir konstrukciniai komponentai
1. pH metras
pH (rūgštingumo) matuoklis yra instrumentas, skirtas H+ aktyvumui tirpale nustatyti potenciometriniu metodu. pH matuoklis matuoja vertę, naudojamą tirpalo rūgštingumui ar šarmingumui nurodyti pagal neigiamą H+ jonų koncentracijos tirpale logaritmą, ty pH=ーlg[H+].
Mūsų naudojamas pH matuoklis susideda iš dviejų dalių: matuoklio ir elektrodo. Atliekant faktinį matavimą elektrodas panardinamas į matuojamą tirpalą, H + jonų koncentracija tirpale paverčiama milivoltų įtampos signalu, įvesties matuokliu. Matuoklis sustiprins signalą ir po logaritminio konvertavimo į pH, o po to milivoltų lygio ekrane matuoklis parodys pH.
PH metras naudoja stiklinį elektrodą kaip matavimo elektrodą ir kalomelio elektrodą kaip atskaitos elektrodą. Vandenilio jonų koncentracijos pokyčiai, atsirandantys dėl stiklo elektrodo potencialo pokyčių, dėl kurių pasikeičia potencialas tarp jo elektrodo ir kalomelio elektrodo, turi atitikti formulę (2-6)
E=E0-2.3026RT/F............(2-6)
Formulėje:
E elektrinis potencialas, mV;
E0 elektrodo standartinis elektrinis potencialas, mV;
R molinė dujų konstanta;
T a Kelvino absoliuti temperatūra;
F Faradėjaus konstanta.
Iš formulės (2-6) matyti, kad pH matavimo temperatūra taip pat yra svarbus veiksnys, matuojant reikia atkreipti dėmesį į temperatūros pokytį ir į jį atsižvelgti. Šiuo metu kompozitiniams elektrodams naudojami pH elektrodai, stikliniai elektrodai buvo sujungti su kalomelio elektrodu.
2.pH elektrodas
Elektrodas yra nepakeičiama pH-metro sudėties dalis. pH matavimas atliekamas naudojant elektrodus, etaloninis elektrodas sudarytas iš cheminės baterijos.
(1) pH matavimo elektrodas, taip pat žinomas kaip pH indikatoriaus elektrodas, vandenilio jonų aktyvumas tirpale reaguoja, elektrodo potencialas keičiasi. Beveik visuose šiuolaikiniuose pH matuokliuose kaip matavimo elektrodai naudojami stikliniai elektrodai.
(2) Etaloninis elektrodas (inertiškas elektrodas), nereaguoja į vandenilio jonų aktyvumą tirpale. Matuojant pH, jis kaip pastovaus potencialo pusląstelė ir pH matavimo elektrodas sudaro cheminę elementą, kad būtų užtikrintas ir išlaikytas fiksuotas atskaitos potencialas.
(3) Sudėtinis elektrodas yra pH matavimo elektrodo ir etaloninio elektrodo derinys. Sudėtinis elektrodas nėra veikiamas oksiduojančių ir redukuojančių medžiagų, greičiau balansuoja, plačiau naudojamas, dabartinis pH matavimas iš esmės yra tokie elektrodai. Nesvarbu, ar stiklo indikatorinis elektrodas, ar stiklo kompozitinis elektrodas yra plėvelės elektrodas, plėvelės potencialas ir išmatuotas vandenilio jonų aktyvumas tirpale yra energijos ir starterio santykis, atspindintis unikalų plėvelės elektrodo veikimą, šias savybes turi pats elektrodas ir poveikio sąlygų naudojimas ir matavimo vaidmens rezultatai.
