Popis problema mjerenja pH metrom
1. pH mjerenje na visokoj temperaturi
Visoka temperatura vodene otopine općenito se odnosi na iznad 60 stupnjeva. Pod ovim uvjetima, otopina ima posebno ozbiljan učinak korozije na staklenu elektrodu, posebno u alkalnom pH području. Ovaj učinak korozije uzrokuje pomicanje potencijala staklene elektrode i pogoršava njezinu izvedbu. .
U spremnicima za razmnožavanje mikroba u farmaceutskoj, fermentacijskoj, prehrambenoj i drugim industrijama, pH mjerenje zahtijeva da staklena elektroda može izdržati visokotemperaturnu stimulaciju na 120-130 stupnjeva, odnosno, elektroda mora izdržati eroziju visokotemperaturne otopine.
the
Još jedan problem koji treba riješiti kod mjerenja visokih temperatura je stabilnost referentne elektrode.
Kako biste spriječili otapanje AgCl na visokoj temperaturi, podebljajte sloj AgCl, dodajte čvrsti AgCl u otopinu elektrode ili koristite monokristal AgCl kao referentnu elektrodu; referentna elektroda se također može spojiti izvan područja visoke temperature i spojiti preko slanog mosta.
2. pH mjerenje na niskoj temperaturi
Na niskim temperaturama, unutarnji otpor staklene elektrode naglo raste, tako da treba odabrati pH staklenu elektrodu s niskim unutarnjim otporom, a unutarnjoj otopini elektrode dodati organsko otapalo kako bi se snizila točka smrzavanja.
3. pH mjerenje nevodenih otopina
Nevodene otopine odnose se na otopine sastavljene od nevodenih otapala, uključujući čiste nevodene otopine i djelomične nevodene otopine.
Mnogi elektroliti, topivi u organskim otapalima, također zahtijevaju mjerenje pH. Uobičajeno korištena organska otapala uključuju etanol, glikole, etere, amide, nitrile, ketone itd. Njihova sposobnost otapanja elektrolita povezana je s njihovom dielektričnom konstantom ε. Njihova dielektrična konstanta značajno se razlikuje od one vode (voda ε=78.3) i može biti viša ili niža od vode. Na primjer, dielektrične konstante ε propanola, etanola, metanola, glicerola, propilen glikola i formamida su 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 i 109,5, redom. Budući da se dielektrična konstanta organskih otapala razlikuje od dielektrične konstante vode, pH raspon i neutralna točka svakog otapala značajno se razlikuju od onih za vodu.
Razvojem industrije i napretkom znanosti i tehnologije postupno se provode istraživanja mjerenja pH vrijednosti nevodenih otopina. Zreliji su teška voda, propanol, etanol, metanol, glicerol, propilen glikol i formamid.
Čista voda je kemijski neutralna, a konstanta ionskog produkta Kw vode jednaka je 10 na -14-tu potenciju pri 250C. Veličina "uobičajenog pH raspona" za vodene otopine obično se definira kao:
-logKw=14 Stoga je raspon pH mjerenja od 0 do 14.
Neutralna točka pHn vodene otopine je pH vrijednost pri kojoj su koncentracije H plus i OH- jednake. pHn=-1/2logKw
pHn je povezan s temperaturom, na 250C, pHn=,7.00, na 1000C, pHn=6.13, pogledajte priloženu tablicu.
Raspon pH Z otapala je definiran kao;
the
Raspon pH (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z je ionski produkt Z (također poznat kao broj migracije iona). na 250C
Kada je Z=voda, Kap=10-14pH raspon je 14pH. pHn=7
Z=acetonitril, Kap=10-28 pH raspon je 28 pH. pHn=14
Z=formamid Kap=10-17pH raspon je 17pH. pHn=8.5
Napomena: pH=14 u vodenoj otopini znači pH vrijednost pri najvećoj lužnatosti, a pH=14 u otopini acetonitrila samo je neutralna točka. Stoga treba obratiti pozornost na usporedbu pH vrijednosti različitih otapala, odnosno ne postoji usporedivost između pH vrijednosti različitih otapala.
Mjere opreza pri mjerenju pH vrijednosti nevodenih otopina:
Nevodena otopina ima slabu vodljivost, pa će se između referentne elektrode i mjerene otopine formirati veliki i nestabilni potencijal tekućeg spoja, što će rezultirati značajnim pogreškama mjerenja. Referentna elektroda je što je moguće bliže pH staklenoj elektrodi, a prodor KCL elektrolita referentne elektrode treba biti velik (prodor KCL elektrolita vanjske referentne elektrode treba biti velik). Najbolje je koristiti kompozitnu elektrodu. Zbog male i fiksne udaljenosti između indikatorske elektrode i referentne elektrode u kompozitnoj elektrodi, korisno je dobiti stabilan i ponovljiv potencijal u nevodenoj otopini, a ćelija za mjerenje pH treba biti dobro zaštićena.
Kod mjerenja emulzije (emulzije) ili uljne otopine vrlo je važno pravilno odabrati vrstu tekućeg spoja, a tekući spoj se lako obnavlja i čisti. Preporuča se da otvoreni spojevi tekućina ili spojevi s rukavcima budu prikladni za neke nevodene otopine.
Kod online mjerenja strogo kontrolirajte brzinu protoka (laminarni protok). Izbjegavajte turbulencije.
Otapalo otopine referentne elektrode trebalo bi koristiti izmjereni sastav otopine kao otapalo za uklanjanje nestabilnog potencijala tekućeg spoja ili koristiti otopinu dvostrukog slanog mosta.
Nakon mjerenja nevodene otopine, pH staklena elektroda često ima pad karakteristika odziva. U to vrijeme, elektrodu treba očistiti sredstvom za čišćenje, a zatim uroniti u 0.1mol/L HCL nekoliko sati kako bi se elektroda obnovila.
Nakon mjerenja otopine koja sadrži masti i proteine, elektroda se može uroniti u miješano otapalo koje sadrži jaki pepsin (Pepsin) HC na nekoliko sati, a zatim isprati vodom.
Za mjerenje pH vrijednosti nevodenih medija sličnih vodi, kao što su teška voda i sustav voda-alkohol, staklena elektroda može održati potencijal stabilnim dugo vremena u takvim otapalima. Nakon uranjanja elektrode u otapalo, elektroda postiže ravnotežu, a zatim koristi standardnu pufersku otopinu konfiguriranu u ovom otapalu za kalibraciju elektrode. pH vrijednost izmjerena ovom metodom je relativna pH vrijednost ili prividna pH vrijednost.
Za pH elektrode za mjerenje nevodene otopine bolje je koristiti litijevu staklenu elektrodu umjesto natrijeve staklene pH elektrode (litijeva staklena pH elektroda je plava, a natrijeva staklena pH elektroda je bijela). Budući da je za staklene elektrode potrebna vlaga za formiranje "hidratacijskog gel sloja" koji reagira na pH, elektrode od litijskog stakla zahtijevaju mnogo manje vlage nego elektrode od natrijeva stakla.
Prilikom mjerenja ne-vode treba koristiti pH metar s velikim rasponom (iznad raspona pune skale pH14),
