Struktura i mehanizam rada pH metra
pH (aciditet) metar je instrument za mjerenje H plus aktivnosti u otopini potenciometrijskom metodom. Vrijednost izmjerena pH metrom je metoda koja se koristi za izražavanje pH otopine, koja se izražava negativnim logaritmom koncentracije H plus iona u otopini, to jest: pH= ー lg[H plus ].
pH metar koji koristimo sastoji se od dva dijela: električnog mjerača i elektrode. U stvarnom mjerenju, elektroda je uronjena u otopinu koja se mjeri, a koncentracija H plus iona u otopini se pretvara u signal napona razine milivolta, koji se unosi u električno brojilo. Električni mjerač pojačava signal i pretvara ga u pH kroz logaritam, a zatim pH prikazuje instrument za prikaz razine u milivoltima.
pH metar koristi staklenu elektrodu kao mjernu elektrodu i kalomel elektrodu kao referentnu elektrodu. Promjena potencijala staklene elektrode uzrokovana promjenom koncentracije vodikovih iona uzrokuje promjenu potencijala između nje i kalomelne elektrode, koji bi trebao odgovarati formuli (2-6)
E=E0-2.3026RT/F………(2-6)
U formuli:
E-elektromotorna sila, mV;
E0-standardna elektromotorna sila elektrode, mV;
R molarna plinska konstanta;
T-apsolutna temperatura u Kelvinima;
F - Faradayeva konstanta.
Iz formule (2-6) se može vidjeti da je temperatura također važan faktor utjecaja pri mjerenju pH. Treba obratiti pozornost na promjenu temperature i uzeti je u obzir pri mjerenju. Trenutno se najčešće koriste kompozitne elektrode koje imaju kombinirane staklene i kalomel elektrode.
2. pH elektroda
Elektrode su sastavni dio pH metra. Mjerenje pH postiže se kemijskom baterijom koja se sastoji od mjerne elektrode i referentne elektrode.
(1) Elektroda za mjerenje pH naziva se i elektroda za pokazivanje pH, koja reagira na aktivnost vodikovih iona u otopini, a potencijal elektrode se mijenja u skladu s tim. Gotovo svi moderni pH metri koriste staklene elektrode kao mjerne elektrode.
(2) Referentna elektroda (inertna elektroda) ne reagira na aktivnost vodikovih iona u otopini. U mjerenju pH koristi se kao polućelija s konstantnim potencijalom za formiranje kemijske baterije s elektrodom za mjerenje pH, osiguravajući i održavajući fiksni referentni potencijal.
(3) Kompozitna elektroda je elektroda koja kombinira elektrodu za mjerenje pH i referentnu elektrodu. Na kompozitne elektrode ne utječu oksidirajuće i reducirajuće tvari, imaju veću ravnotežnu brzinu i široko su korištene. Trenutno se ove elektrode uglavnom koriste u pH mjerenju. Bez obzira na staklenu indikatorsku elektrodu ili staklenu kompozitnu elektrodu, sve su to elektrode s tankim filmom. Membranski potencijal ima Nernstov odnos s aktivnošću iona vodika u izmjerenoj otopini, što odražava jedinstvena svojstva elektrode s tankim filmom. Na ova svojstva utječu sama elektroda i uvjeti uporabe. , i utjecati na rezultate mjerenja.
