Prinsip dan struktur meter pH
1.meter pH
Meter pH (keasidan) ialah alat yang mengukur aktiviti H+ dalam larutan menggunakan kaedah potensiometri. Nilai yang diukur oleh meter pH adalah kaedah yang digunakan untuk menyatakan pH larutan. Ia dinyatakan oleh logaritma negatif kepekatan ion H+ dalam larutan, iaitu: pH=ーlg[H+].
Meter pH yang kami gunakan terdiri daripada dua bahagian: meter elektrik dan elektrod. Dalam pengukuran sebenar, elektrod direndam dalam larutan yang akan diukur, dan kepekatan ion H+ dalam larutan ditukar kepada isyarat voltan tahap milivolt, yang dimasukkan ke dalam meter elektrik. Meter elektrik menguatkan isyarat dan menukarkannya secara logaritma kepada pH, dan kemudian meter paparan tahap milivolt memaparkan pH.
Meter pH menggunakan elektrod kaca sebagai elektrod pengukur dan elektrod calomel sebagai elektrod rujukan. Perubahan dalam potensi elektrod kaca yang disebabkan oleh perubahan kepekatan ion hidrogen menyebabkan perubahan dalam potensi antaranya dan elektrod kalomel, yang sepatutnya mematuhi formula (2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
Dalam formula:
E - daya gerak elektrik, mV;
E{0}} daya gerak elektrik piawai elektrod, mV;
R ialah pemalar gas setiap mol;
T ialah suhu mutlak dalam Kelvin;
F - pemalar Faraday.
Ia boleh dilihat daripada persamaan (2-6) bahawa suhu juga merupakan faktor penting semasa mengukur pH. Apabila mengukur, anda harus memberi perhatian kepada perubahan suhu dan mengambil kiranya. Pada masa ini, kebanyakan elektrod yang biasa digunakan untuk pH adalah elektrod komposit, yang menggabungkan elektrod kaca dan elektrod calomel.
2.elektrod pH
Elektrod adalah bahagian penting dalam meter pH. Pengukuran pH diselesaikan dengan membentuk bateri kimia dengan elektrod penyukat dan elektrod rujukan.
(1) Elektrod penyukat pH, juga dipanggil elektrod penunjuk pH, bertindak balas kepada aktiviti ion hidrogen dalam larutan, dan potensi elektrod berubah dengan sewajarnya. Hampir semua meter pH moden menggunakan elektrod kaca sebagai elektrod pengukur.
(2) Elektrod rujukan (elektrod lengai) tidak mempunyai tindak balas terhadap aktiviti ion hidrogen dalam larutan. Dalam pengukuran pH, ia berfungsi sebagai separuh sel dengan potensi malar dan membentuk bateri kimia dengan elektrod pengukuran pH, menyediakan dan mengekalkan potensi rujukan tetap.
(3) Elektrod komposit ialah elektrod yang menggabungkan elektrod pengukuran pH dan elektrod rujukan. Elektrod komposit tidak terjejas oleh bahan pengoksidaan dan pengurangan, mempunyai kelajuan keseimbangan yang cepat, dan digunakan secara meluas. Pada masa ini, elektrod ini pada asasnya digunakan untuk pengukuran pH. Tidak kira sama ada elektrod penunjuk kaca atau elektrod komposit kaca ialah elektrod filem nipis, potensi membran mempunyai hubungan Nernst dengan aktiviti ion hidrogen dalam larutan yang diukur, mencerminkan sifat unik elektrod filem nipis. Sifat-sifat ini dipengaruhi oleh elektrod itu sendiri dan keadaan penggunaan. , dan mempunyai kesan ke atas hasil pengukuran.
