היכרות עם המבנה והעיקרון של מד PH
1. אלקטרודת ייחוס;
2. אלקטרודת זכוכית שהפוטנציאל שלה תלוי ב-pH של התמיסה שמסביב;
3. גלוונומטר המסוגל למדוד הפרשי פוטנציאל קטנים במעגל בעל התנגדות גדולה.
להלן הפונקציות העיקריות של כל רכיב:
1. תפקידה הבסיסי של אלקטרודת הייחוס הוא לשמור על פוטנציאל קבוע כבקר למדידת פוטנציאל סטייה שונים. אלקטרודת תחמוצת הכסף-כסף היא כיום אלקטרודת הייחוס הנפוצה ביותר ב-pH.
2. תפקידה של אלקטרודת הזכוכית הוא לבסס הפרש פוטנציאלים המגיב לשינויים בפעילות יוני המימן של התמיסה הנמדדת. שים את האלקטרודה הרגישה ל-pH ואת אלקטרודת הייחוס באותה תמיסה כדי ליצור סוללה ראשונית, והפוטנציאל של הסוללה הוא הסכום האלגברי של הפוטנציאל של אלקטרודת הזכוכית ואלקטרודת הייחוס. סוללה E=הפניה E בתוספת זכוכית E, אם הטמפרטורה קבועה, הפוטנציאל של סוללה זו משתנה עם ה-pH של התמיסה שיש למדוד, וקשה למדוד את הפוטנציאל שנוצר מהסוללה ב-pH מטר כי הכוח האלקטרו-מוטיבי שלו קטן מאוד והמעגל העכבה גדולה מאוד, 1-100MΩ; לכן, האות חייב להיות מוגבר מספיק כדי להניע מילי-וולטמטר או מיליאמפרמטר סטנדרטיים.
3. תפקידו של מד הזרם הוא להגביר את הפוטנציאל של הסוללה הראשית מספר פעמים. האות המוגבר מוצג על ידי מד הזרם. מידת הסטייה של המצביע של מד הזרם מעידה על עוצמת האות שהוא דוחף. לצרכי השימוש, על החוגה של מד זרם ה-pH חרוט ערך ה-pH המתאים; בעוד מד ה-pH הדיגיטלי מציג ישירות את ערך ה-pH במספרים.
כיצד פועל מד pH
מד ה-pH משתמש בשיטה פוטנציומטרית למדידת ערך ה-pH של התמיסה. לכן, שיטת העבודה של מד ה-pH יכולה לא רק למדוד את ערך ה-pH של התמיסה, אלא גם למדוד את הכוח האלקטרו-מוטורי של הסוללה. בלטינית, PH הוא קיצור של Pondus hydrogenii, שהוא פעילות יוני המימן בחומר, וערך ה-pH הוא המספר השלילי של הלוגריתם של ריכוז יוני המימן.
חלקי המדידה העיקריים של מד ה-pH הם אלקטרודת הזכוכית ואלקטרודת הייחוס, אלקטרודת הזכוכית רגישה ל-pH, והפוטנציאל של אלקטרודת הייחוס יציב. הכניסו את שתי האלקטרודות של מד ה-pH לתוך אותה תמיסה יחד כדי ליצור סוללה ראשונית, והפוטנציאל של הסוללה הראשונית הוא הסכום האלגברי של הפוטנציאלים של אלקטרודת הזכוכית ואלקטרודת הייחוס.
הפוטנציאל של אלקטרודת הייחוס של מד ה-pH הוא יציב, כך שכאשר הטמפרטורה נשארת יציבה, שינוי הפוטנציאל של הסוללה הראשית המורכבת מהתמיסה והאלקטרודה קשור רק לפוטנציאל של אלקטרודת הזכוכית, ולפוטנציאל של אלקטרודת זכוכית תלויה ב-pH של התמיסה שיש למדוד לכן, על ידי מדידת שינוי הפוטנציאל, ניתן לקבל את ערך ה-pH של תמיסת ה-pH.
