מבוא למבנה של מד pH
מד PH, הידוע גם כמד חומציות, מורכב בעיקר משלושה חלקים. מד חומציות PH הוא מכשיר וציוד נפוץ. עם ההתפתחות המהירה של הכלכלה הלאומית, היקף היישום והטכנולוגיה של מדי חומציות pH משתפרים ללא הרף, וישנם זנים רבים של מדי pH. מדי חומציות שונים משמשים למדידה מדויקת של ערכי החומציות והבסיסיות של מדיה נוזלית, כגון בייצור ועיבוד תעשייתי, בדיקות מזון ותחומים אחרים; מד pH בשילוב עם אלקטרודה סלקטיבית יונים מתאימה יכול גם למדוד את ערך ה-MV של פוטנציאל אלקטרודת היונים. שימוש במד pH ובמד חומציות למדידת פוטנציאל היא השיטה המדויקת ביותר למדידת pH. למשתמשים- לראשונה במדי pH, יש צורך בהבנה בסיסית שלהם. מהם שלושת המרכיבים המבניים העיקריים של מדי pH?
1. אלקטרודת ייחוס;
2. אלקטרודת זכוכית שהפוטנציאל שלה תלוי ב-pH של התמיסה שמסביב;
3. מד זרם שיכול למדוד הפרשי פוטנציאל קטנים במעגלים בעלי התנגדות גבוהה.
להלן הסברים נפרדים על הפונקציות העיקריות של כל רכיב:
1. תפקידה הבסיסי של אלקטרודת ייחוס הוא לשמור על פוטנציאל קבוע כבקר למדידת פוטנציאל סטייה שונים. אלקטרודת תחמוצת כסף כסף היא כיום אלקטרודת הייחוס הנפוצה ביותר עבור pH.
2. תפקידה של אלקטרודת זכוכית הוא לבסס הפרש פוטנציאל המגיב לשינויים בפעילות יוני המימן של התמיסה הנמדדת. על ידי הנחת האלקטרודה הרגישה ל-pH ואלקטרודת הייחוס באותה תמיסה, נוצר תא ראשוני, שהפוטנציאל שלו הוא הסכום האלגברי של הפוטנציאלים של אלקטרודת הזכוכית ואלקטרודת הייחוס. E-סוללה=E-reference+E-זכוכית. אם הטמפרטורה קבועה, הפוטנציאל של סוללה זו משתנה עם ה-pH של התמיסה שיש למדוד. עם זאת, מדידת הפוטנציאל שנוצרת מהסוללה במד pH היא קשה מכיוון שהכוח האלקטרו-מוטיבי שלה קטן מאוד ועכבת המעגל גדולה מאוד, נעה בין 1-100M Ω. לכן, האות חייב להיות מוגבר מספיק כדי להניע מילי-וולטמטר או מיליאממטר סטנדרטיים.
3. תפקידו של מד זרם הוא להגביר את הפוטנציאל של הסוללה הראשית מספר פעמים, והאות המוגבר מוצג דרך מד הזרם. מידת הסטייה של מצביע מד זרם מעידה על עוצמת האות שהוא דוחף. לשימוש מעשי, חוגת מד זרם ה-pH חרוטה עם ערך ה-pH המתאים; מד ה-pH הדיגיטלי מציג ישירות את ערך ה-pH במספרים.
