מהו השיפוע של מד pH?
שיפוע מד ה-pH משמש את מד ה-pH כדי להמיר את אות המיליוולט של האלקטרודה לערך pH. הוא מתקבל על ידי חלוקת הפרש המתח הנמדד עם מאגרים שונים בהפרש ה-pl של המאגר. השיפוע במד ה-pH מחושב על סמך משוואת נרנסט. בדרך כלל, השיפוע אינו מופיע עד לכיול האיזון. השיפוע הוא קריטריון לקביעה אם חיי האלקטרודה מוצו.
צריך מחוונים. באופן כללי, ישנן שלוש רמות של חיי האלקטרודה. לאחר הכיול, השיפוע של האלקטרודה החדשה הוא בין 95% ל-105%. אם השיפוע נמוך מ-90, מומלץ להחליף את האלקטרודה, אחרת זה ישפיע על דיוק המדידה שלה. תמיסת כיול pH לכיול מד pH. חישוב השיפוע קשור לאלקטרודה המודדת את הפוטנציאל של התמיסה שאתה מכין. ישנם שלושה מאגרים סטנדרטיים. בעת כיול, בדרך כלל שניים מספיקים. אם שלושתם מעורבים בכיול, המדרונות יהיו שונים בהתאם.
מד pH מתייחס למכשיר המשמש למדידת ערך ה-pH של תמיסה. מד ה-pH פועל על בסיס העיקרון של סוללה ראשונית. הכוח האלקטרו-מוטורי בין שתי האלקטרודות של הסוללה הראשונית מבוסס על חוק נרנסט, הקשור הן לתכונות האלקטרודות והן לריכוז יוני המימן בתמיסה. קיים קשר תואם בין הכוח האלקטרו-מוטורי של הסוללה הראשונית לבין ריכוז יוני המימן. הלוגריתם השלילי של ריכוז יוני המימן הוא ערך ה-pH. מד pH הוא מכשיר אנליטי נפוץ בשימוש נרחב בחקלאות, הגנת הסביבה, תעשייה ותחומים אחרים. PH הקרקע הוא אחד המאפיינים הבסיסיים החשובים ביותר של הקרקע. יש לקחת בחשבון גורמים כגון הטמפרטורה וחוזק היוני של התמיסה שיש למדוד במהלך תהליך מדידת ה-pH.
מהו pH? pH הוא הקיצור של המילה הלטינית "Pondus hydrogenii" (פונדוס=לחץ, מימן לחץ מימן{{1}) ומשמש למדידת פעילות יוני מימן בחומר. פעילות זו קשורה ישירות לחומציות, לנייטרליות ולבסיסיות של התמיסה המימית. מים הם ניטרליים מבחינה כימית, אבל הם לא בלי יונים. אפילו מים טהורים מבחינה כימית מתנתקים בכמויות קורט: למהדרין, גרעיני מימן אינם קיימים במצב חופשי לפני הלחות עם מולקולות מים.
H2O+ H2O=H3O++ OHˉ. מכיוון שריכוז יוני ההידרוניום (H3O+) מטופל כמו ריכוז יוני המימן (H+), ניתן לפשט את הנוסחה לעיל לצורה הנפוצה הבאה: H2O=H++ OHˉ
יוני המימן החיוביים כאן מתבטאים כ"יוני H+" או "גרעיני מימן" בכימיה. גרעיני הידרוניום מיוצגים כ"יוני הידרוניום". יוני הידרוקסיד שליליים נקראים "יוני הידרוקסיד".
באמצעות חוק הפעולה ההמונית, ניתן למצוא קבוע שיווי משקל המבטא את ההתנתקות של מים טהורים:
K=H3O+×OH-----H2O
מכיוון שרק כמות קטנה מאוד של מים מתנתקת, הריכוז המולארי של המים הוא למעשה קבוע, ויש קבוע שיווי משקל K שניתן להשתמש בו כדי לחשב את תוצר היונים KW של מים.
KW=K×H2O KW= H3O+·OH－=10－7·10－7=10－14מול/ליטר (25 מעלות)
כלומר, עבור ליטר אחד של מים טהורים ב-25 מעלות, יש 10-7 מולים של יוני H3O+ ו-10-7 מולים של יוני OHˉ.
בתמיסה ניטרלית, הריכוזים של יוני מימן H+ ויוני הידרוקסיד OHˉ הם שניהם 10-7מול/ליטר. כמו:
אם יש עודף יוני מימן H+, התמיסה היא חומצית. חומצה היא חומר שיכול לנתק יוני מימן H+ בתמיסה מימית. באופן דומה, אם היון OHˉ משוחרר, התמיסה היא בסיסית. לכן די במתן ערך H+ כדי לציין את מאפייני התמיסה, בין אם היא חומצית או בסיסית. כדי להימנע משימוש במעריך הכוח השלילי של ריכוז מולקולרי זה לחישוב, הביולוג סורנסן הציע ב-1909 שיש להשתמש בערך לא נוח זה. הערכים מוחלפים בלוגריתמים ומוגדרים כ"ערך pH". מבחינה מתמטית, pH מוגדר כלוגריתם השלילי של ריכוז יוני המימן. כלומר pH=-log[H+].
