עיקרון ורכיבים מבניים של מד pH

עיקרון ורכיבים מבניים של מד pH

1. מד pH
מד pH (חומציות) הוא מכשיר לקביעת הפעילות של H+ בתמיסה בשיטה פוטנציומטרית. מד pH מודד את הערך המשמש לציון החומציות או הבסיסיות של תמיסה במונחים של הלוגריתם השלילי של ריכוז יוני H+ בתמיסה, כלומר, pH=ーlg[H+].
מד ה-pH שאנו משתמשים בו מורכב משני חלקים: המד והאלקטרודה. במדידה בפועל, האלקטרודה טבולה בתמיסה שיש למדוד, ריכוז יוני H + בתמיסה מומר לאות מתח מילי-וולט, מד כניסה. המד יגביר את האות, ולאחר המרה לוגריתמית ל-pH, ולאחר מכן לפי מד התצוגה של רמת המיליוולט מראה את ה-pH.

מד ה-pH משתמש באלקטרודת זכוכית כאלקטרודת המדידה ובאלקטרודת קלומל כאלקטרודת הייחוס. שינויים בריכוז יוני המימן הנגרמים כתוצאה משינויים בפוטנציאל אלקטרודת הזכוכית, וכתוצאה מכך לשינויים בפוטנציאל בין האלקטרודה שלה לאלקטרודת הקלומל, צריכים להיות עקביים עם הנוסחה (2-6)

E=E0-2.3026RT/F............(2-6)

בנוסחה:

E פוטנציאל חשמלי, mV;

E0 פוטנציאל חשמלי סטנדרטי של אלקטרודה, mV;

R קבוע גז מולרי;

טמפרטורה מוחלטת של קלווין;

F קבוע פאראדיי.
מהנוסחה (2-6) ניתן לראות במדידה של טמפרטורת pH הוא גם גורם חשוב, במדידה יש ​​לשים לב לשינוי הטמפרטורה, ולקחת אותו בחשבון. בשימוש כיום אלקטרודות pH עבור אלקטרודות מרוכבות, אלקטרודות זכוכית הורכבו יחד עם האלקטרודה של קלומל.

אלקטרודה 2.pH
אלקטרודה היא חלק הכרחי מהרכב מד ה-pH. מדידת pH היא באמצעות מדידת אלקטרודות, אלקטרודת התייחסות המורכבת מסוללה כימית להשלמת.

(1) אלקטרודת מדידת pH, המכונה גם אלקטרודת מחוון pH, פעילות יוני המימן בתמיסה משפיעה, פוטנציאל האלקטרודה משתנה. כמעט כל מדי ה-pH המודרניים משתמשים באלקטרודות זכוכית כאלקטרודת המדידה.

(2) אלקטרודת ייחוס (אלקטרודה אינרטית), אין תגובה לפעילות יוני המימן בתמיסה. במדידת ה-pH, זה כחצי תא פוטנציאלי קבוע ואלקטרודה למדידת pH יוצרים תא כימי, כדי לספק ולשמור על פוטנציאל ייחוס קבוע.

(3) אלקטרודה מורכבת היא שילוב של אלקטרודה למדידת pH ואלקטרודת ייחוס. אלקטרודה מרוכבת אינה מושפעת מחמצון והפחתת חומרים, מאזן מהר יותר, בשימוש נרחב יותר, מדידת ה-pH הנוכחית הן בעצם אלקטרודות כאלה. בין אם אלקטרודת מחוון הזכוכית או אלקטרודת זכוכית מורכבת, היא אלקטרודת סרט, פוטנציאל הסרט ופעילות יוני המימן הנמדדת בתמיסה הם יחסי אנרגיה-מתנע, המשקפים את הביצועים הייחודיים של אלקטרודת הסרט, תכונות אלו על ידי האלקטרודה עצמה וה- שימוש בתנאי ההשפעה, ובתוצאות תפקיד המדידה.