Принцип и структурни компоненти на pH метър
1. pH метър
pH (киселинният) метър е инструмент за определяне на активността на H+ в разтвор чрез потенциометричен метод. pH метърът измерва стойността, използвана за показване на киселинността или алкалността на разтвора по отношение на отрицателния логаритъм на концентрацията на H+ йони в разтвора, т.е. pH=ーlg[H+].
Използваният от нас pH метър се състои от две части: измервателен уред и електрод. При действителното измерване електродът се потапя в разтвора за измерване, концентрацията на H + йони в разтвора се преобразува в миливолтов сигнал за напрежение, входен метър. Уредът ще усили сигнала и след логаритмично преобразуване в рН, а след това чрез измерване на нивото на миливолта показва рН.
pH метърът използва стъклен електрод като измервателен електрод и каломелов електрод като референтен електрод. Промените в концентрацията на водородни йони, причинени от промени в потенциала на стъкления електрод, водещи до промени в потенциала между неговия електрод и каломеловия електрод, трябва да са в съответствие с формулата (2-6)
E=E0-2.3026RT/F............(2-6)
Във формулата:
E електрически потенциал, mV;
E0 стандартен електрически потенциал на електрод, mV;
R моларна газова константа;
T a абсолютна температура по Келвин;
F константа на Фарадей.
От формулата (2-6) може да се види при измерването на pH температурата също е важен фактор, при измерването трябва да се обърне внимание на промяната на температурата и да се вземе предвид. Понастоящем използвани рН електроди за композитни електроди, стъклени електроди са комбинирани с електрод от каломел.
2.pH електрод
Електродът е неизменна част от състава на pH метъра. Измерването на рН е чрез измерване на електроди, референтен електрод, съставен от химическа батерия за завършване.
(1) Електрод за измерване на pH, известен също като pH индикаторен електрод, активността на водородните йони в разтвора има реакция, потенциалът на електрода се променя. Почти всички съвременни pH метри използват стъклени електроди като измервателен електрод.
(2) Еталонен електрод (инертен електрод), няма отговор на активността на водородните йони в разтвора. При измерването на pH той като полуклетка с постоянен потенциал и електрод за измерване на pH образуват химическа клетка, за да осигурят и поддържат фиксиран референтен потенциал.
(3) Композитният електрод е комбинация от електрод за измерване на pH и референтен електрод. Композитният електрод не се влияе от окисляващи и редуциращи вещества, балансира по-бързо, по-широко използван, текущото измерване на рН са основно такива електроди. Независимо дали стъкленият индикаторен електрод или стъкленият композитен електрод е филмов електрод, потенциалът на филма и измерената активност на водородните йони в разтвора е връзка енергия-стартер, отразяваща уникалното представяне на филмовия електрод, тези свойства от самия електрод и използване на условията на въздействието и върху резултатите от ролята на измерването.
