כיצד למדוד את ערך ה- pH של מי תהום עם מד pH? נהלי הפעלה של מד pH
מה זה pH? PH הוא קיצור של המילה הלטינית "Pondus hydogeni" (Pondus=לחץ, לחץ הידרוגנום=מימן), המשמש למדידת פעילות יוני המימן בחומר. פעילות זו קשורה ישירות לחומציות, לניטרליות ובעימות של פתרונות מימיים. מים הם ניטרליים כימית, אך הם אינם ללא יונים, ואפילו למים טהורים כימית יש כמויות של דיסוציאציה של ניתוק: באופן קפדני, גרעיני מימן אינם קיימים במצב חופשי לפני הידרציה עם מולקולות מים.
אם יש עודף של יוני מימן H+, הפיתרון הופך להיות חומצי. חומצה היא חומר שיכול ליונן יוני מימן H+בתמיסות מימיות. באופן דומה, אם יוני OH - מיוננים, הפיתרון הופך לאלקליין. לכן, מספיקה של ערך H+כדי לציין את מאפייני הפיתרון, בין אם הוא חומצי או אלקליין. על מנת להימנע משימוש באקספקטנט שלילי ריכוז מולקולרי זה לחישוב, הציע הביולוג Soernsen בשנת 1909 להחליף ערך לא נוח זה בלוגריתם ולהגדיר אותו כ"ערך ה- pH ". מבחינה מתמטית, pH מוגדר כערך השלילי הלוגריתמי הנפוץ לריכוז יון מימן. כלומר pH =- יומן [H+].
PH הוא אחד מפריטי הניתוח החשובים והבוצעים לעיתים קרובות בניתוח מים, והוא פרמטר חשוב להערכת איכות המים. כאשר מים מזוהמים, הם עלולים לגרום לשינויים משמעותיים בערך החומציות. כאשר מים מכילים כמות גדולה של פחמן דו חמצני בחינם, הם יכולים להוריד משמעותית את ערך ה- pH של המים.
שיטה זו משתמשת באלקטרודה זכוכית pH כאלקטרודה המחוון ואלקטרודה קלומל רוויה כאלקטרודה הייחוס, שקועה בתמיסה המדודה ליצירת התא הראשי. תוך 25 מעלות, כל יחידת ערך pH שווה לשינוי של 59.1mV בכוח האלקטרומוטטיבי. עבור כל 59.1mV שינוי בכוח האלקטרומוטיבי, ערך ה- pH של הפיתרון משתנה על ידי יחידה אחת. לאחר מיקום עם תמיסת חיץ סטנדרטית, הכניסו את האלקטרודה למדגם כדי למדוד ישירות את ערך ה- pH במד pH. ניתן לתקן את הפרש הטמפרטורה על ידי מכשיר פיצוי הטמפרטורה במכשיר. הצבע, העכירות, החומרים הקולואידיים, החמצונים, חומרי הפחתה ותכולת המלח הגבוהה של דגימת המים אינם מפריעים למדידה. אך בפתרונות אלקליין חזקים, שגיאות יכולות להתרחש כאשר קיימים כמות גדולה של יוני נתרן, וכתוצאה מכך קריאות נמוכות יותר.
