pH matuoklio principas, naudojimas ir veikimo kalibravimas
pH matuoklis yra dažniausiai naudojamas prietaisas ir įranga. Jis daugiausia naudojamas tiksliai matuoti skystos terpės pH vertę. Naudodamas atitinkamą jonų selektyvų elektrodą, jis taip pat gali išmatuoti jonų elektrodo potencialo mV vertę. pH matuoklis plačiai naudojamas pramonėje, žemės ūkyje, moksliniuose tyrimuose, aplinkosaugoje ir kt.. Šioje srityje žmonės moksliškai ištyrė ir pagamino daugybę rūgštingumo matuoklių modelių pagal gamybos ir gyvenimo poreikius.
Pagal matavimo tikslumą jis gali būti skirstomas į {{0}}.2, 0.1, 0,01 ar aukštesnio tikslumo lygį.
Pagal prietaiso tūrį jį galima suskirstyti į rašiklio tipą (mini tipo), nešiojamąjį, stalinį ir internetinį, skirtą nuolatiniam stebėjimui ir matavimui.
Šiuo metu mano šalies mokslinių tyrimų ir plėtros lygis vis dar gerokai atsilieka. Pažangesnis yra Šveicarijos Mettler-Toledo pH matuoklis, kuris yra ekonomiškas ir patogus, kurio tikslumas yra ±0.01pH ir gali automatiškai atlikti temperatūros kompensavimą.
pH matuoklio principas ir sandara
pH (rūgštingumo) matuoklis yra prietaisas, matuojantis H+ aktyvumą tirpale potenciometriniu metodu. PH matuokliu išmatuota vertė yra metodas, naudojamas tirpalo pH išreikšti. Jis išreiškiamas neigiamu H+ jonų koncentracijos tirpale logaritmu, tai yra: pH=ーlg[H+].
Mūsų naudojamas pH matuoklis susideda iš dviejų dalių: elektrinio matuoklio ir elektrodo. Realiai matuojant elektrodas panardinamas į matuojamą tirpalą, o H+ jonų koncentracija tirpale paverčiama milivoltų lygio įtampos signalu, kuris įvedamas į elektros skaitiklį. Elektrinis skaitiklis sustiprina signalą ir logaritmiškai paverčia jį pH, o tada milivoltų lygio ekrano matuoklis rodo pH.
PH metras naudoja stiklinį elektrodą kaip matavimo elektrodą ir kalomelio elektrodą kaip atskaitos elektrodą. Stiklo elektrodo potencialo pokytis, kurį sukelia vandenilio jonų koncentracijos pokytis, sukelia potencialo tarp jo ir kalomelio elektrodo pokytį, kuris turėtų atitikti formulę (2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
Formulėje:
E - elektrovaros jėga, mV;
E0 - elektrodo standartinė elektrovaros jėga, mV;
R vieno molio dujų konstanta;
T yra absoliuti temperatūra Kelvinais;
F – Faradėjaus konstanta.
Iš (2-6) lygties matyti, kad temperatūra taip pat yra svarbus veiksnys matuojant pH. Matuojant reikia atkreipti dėmesį į temperatūros pokytį ir į jį atsižvelgti. Šiuo metu dauguma dažniausiai naudojamų pH elektrodų yra sudėtiniai elektrodai, kuriuose yra stiklo elektrodai ir kalomelio elektrodai.
