אלקטרודת מד PH והבעיות הנפוצות שלה
PH אלקטרודה, סוג אלקטרודה מד PH, מבנה אלקטרודה PH, סוג אלקטרודה PH, שימוש באלקטרודה PH, מהן הבעיות הנפוצות של אלקטרודת PH והפתרונות שלהן?
1. מהי אלקטרודה המעידה על pH?
האלקטרודה המגיבה לפעילות של יוני מימן בתמיסה ופוטנציאל האלקטרודה משתנה בהתאם נקראת אלקטרודה המציינת pH או אלקטרודה למדידת pH. ישנם מספר סוגים של אלקטרודות המצביעות על pH, כגון אלקטרודת מימן, אלקטרודת אנטימון ואלקטרודת זכוכית, אך הנפוצה ביותר היא אלקטרודת זכוכית. אלקטרודת הזכוכית מורכבת מתמונת זכוכית וממברנת זכוכית הרגישה ליוני מימן המורכבת מהרכב מיוחד. קרום הזכוכית הוא בדרך כלל בצורת נורה. הנורה מלאה בתמיסת ייחוס פנימית, מוכנסת לאלקטרודת ייחוס פנימית (בדרך כלל אלקטרודת כסף/כסף כלוריד), אטומה במכסה אלקטרודה כדי להוביל החוצה חוטים, ומצוידת בשקע כדי להפוך למחוון pH. אֶלֶקטרוֹדָה. לא ניתן למדוד אלקטרודה אחת המעידה על pH, יש למדוד אותה יחד עם אלקטרודת ייחוס.
2. מהי אלקטרודת ייחוס?
אלקטרודה שאינה מגיבה לפעילות של יוני מימן בתמיסה ובעלת פוטנציאל אלקטרודה ידוע וקבוע נקראת אלקטרודת ייחוס. ישנן מספר אלקטרודות ייחוס כגון אלקטרודת סולפט כספית, אלקטרודת קלומל ואלקטרודת כסף/כסף כלוריד. הנפוצים ביותר בשימוש הם אלקטרודת קלומלית ואלקטרודת כסף/כסף כלוריד. תפקידה של אלקטרודת הייחוס בסוללת המדידה הוא לספק ולשמור על פוטנציאל ייחוס קבוע. לכן, הדרישות לאלקטרודת הייחוס הן פוטנציאל יציב וניתן לשחזור, מקדם טמפרטורה קטן ופוטנציאל קיטוב קטן כאשר זרם עובר.
3. מהי אלקטרודה מורכבת pH?
אלקטרודה המשלבת אלקטרודת זכוכית pH ואלקטרודת ייחוס נקראת אלקטרודת pH מורכבת. המארז עם מעטפת פלסטיק נקרא אלקטרודה מורכבת של מעטפת פלסטיק. זה עם מעטפת זכוכית נקרא אלקטרודה מורכבת מזכוכית pH. היתרון הגדול ביותר של האלקטרודה המרוכבת הוא שהיא משלבת שניים לאחד וקל לשימוש. המבנה של אלקטרודת תרכובת pH מורכבת בעיקר מנורת אלקטרודה, מוט תמיכה מזכוכית, אלקטרודת התייחסות פנימית, תמיסת ייחוס פנימית, מעטפת, אלקטרודת ייחוס חיצונית, תמיסת ייחוס חיצונית, צומת נוזל, מכסה אלקטרודה, חוט אלקטרודה, שקע וכן הלאה.
(1) נורת אלקטרודה: היא עשויה מזכוכית ליתיום מותכת עם פונקציית מימן וצורתה כדורית, עם עובי סרט של כ-0.1-0.2 מ"מ וערך התנגדות של<250 megohms="">
⑵ צינור תמיכה מזכוכית: גוף צינור הזכוכית הוא התומך בנורת האלקטרודה. הוא עשוי מזכוכית עופרת עם בידוד חשמלי מעולה, ומקדם ההתפשטות שלו צריך להיות תואם לזה של זכוכית נורת האלקטרודה.
(3) אלקטרודת ייחוס פנימית: זוהי אלקטרודת כסף/כסף כלוריד, התפקיד העיקרי הוא להוביל את פוטנציאל האלקטרודה, הדורש פוטנציאל יציב ומקדם טמפרטורה קטן.
(4) תמיסת ייחוס פנימית: תמיסת הייחוס הפנימית בעלת פוטנציאל אפס של 7pH היא תמיסה מעורבת של פוספט ניטרלי ואשלגן כלורי. אלקטרודת הזכוכית ואלקטרודת הייחוס יוצרות סוללה לקביעת ערך pH של פוטנציאל אפס, התלוי בעיקר ב-pH של ערך תמיסת הייחוס הפנימי ובריכוז יוני כלוריד.
⑸ מארז יצוק אלקטרודה: מארז יצוק האלקטרודה הוא מעטפת התומכת באלקטרודת הזכוכית ובצומת הנוזל, ומחזיקה את תמיסת הייחוס החיצונית, והיא מעוצבת על ידי לחץ פלסטי PPS.
⑹אלקטרודת ייחוס חיצונית: אלקטרודת כסף/כסף כלוריד, הפונקציה היא לספק ולשמור על פוטנציאל ייחוס קבוע, הדורש פוטנציאל יציב, יכולת שחזור טובה ומקדם טמפרטורה קטן.
⑺תמיסת התייחסות חיצונית: אלקטרוליט ג'ל אשלגן כלוריד 3.3מול/ליטר, לא קל לאבד, אין צורך להוסיף.
⑻ צומת נוזל ליבת חול: צומת הנוזל הוא החלק המחבר המחבר בין פתרון הייחוס החיצוני לבין הפתרון הנמדד, ודורש חדירה יציבה.
⑼ חוט אלקטרודה: זהו חוט מוגן מתכת בעל רעש נמוך, הליבה הפנימית מחוברת לאלקטרודת הייחוס הפנימית, ושכבת המיגון מחוברת לאלקטרודת הייחוס החיצונית.
4. למה צריך להשרות את אלקטרודת ה-pH? כיצד להשרות כראוי את האלקטרודה המשולבת pH?
ניתוח סיבה: יש להשרות את אלקטרודת ה-pH לפני השימוש, מכיוון שנורת ה-pH היא קרום זכוכית מיוחד, ויש שכבת ג'ל דקה מאוד hydrated על פני קרום הזכוכית, שיכולה ליצור אינטראקציה רק עם יוני H בתמיסה. בתנאים רטובים לחלוטין. יש תגובות טובות. במקביל, אלקטרודת הזכוכית ספוגה, מה שיכול להפחית מאוד את הפוטנציאל האסימטרי ונוטה להיות יציבה. בדרך כלל ניתן להשרות את האלקטרודה מזכוכית pH במים מזוקקים או בתמיסת חיץ pH4. בדרך כלל עדיף להשתמש בתמיסת חיץ pH4, וזמן ההשריה הוא 8 שעות עד 24 שעות או יותר, תלוי בעובי קרום זכוכית הנורה ובדרגת ההזדקנות של האלקטרודה. במקביל, יש להשרות את צומת הנוזל של אלקטרודת הייחוס. כי אם צומת הנוזל יתייבש, הפוטנציאל של צומת הנוזל יגדל או יהפוך לא יציב. תמיסת ההשריה של אלקטרודת הייחוס חייבת להיות עקבית עם תמיסת הייחוס החיצונית של אלקטרודת הייחוס, כלומר תמיסה של 3.3מול/ליטר KCL או תמיסת KCL רוויה, וזמן ההשריה הוא בדרך כלל מספר שעות.
השרו את האלקטרודה המורכבת של pH בצורה נכונה: השרו אותה בתמיסת חיץ pH4 המכילה KCL, כך שהיא תוכל לעבוד על נורת הזכוכית וצומת הנוזל בו זמנית. יש להקדיש כאן תשומת לב מיוחדת, מכיוון שבעבר אנשים נהגו להשתמש באלקטרודה אחת מזכוכית pH והיו רגילים להשרות אותה במים דהיוניים או בתמיסת חיץ pH4. מאוחר יותר, הם עדיין השתמשו בשיטת השרייה זו בעת שימוש באלקטרודה מורכבת pH, אפילו בכמה אלקטרודות מורכבות pH שגויות. הדרכה שגויה מסוג זה מתבצעת גם במדריך ההוראות של האלקטרודה. התוצאה הישירה הנגרמת משיטת השרייה שגויה זו היא הפיכת אלקטרודה מורכבת pH בעלת ביצועים טובים לאלקטרודה עם תגובה איטית ודיוק גרוע, וככל שזמן ההשריה ארוך יותר, כך הביצועים גרועים יותר, כי לאחר השרייה ממושכת, הנוזל. צומת הריכוז של KCL בתוך הגבול (כגון בתוך ליבת החול) הצטמצם מאוד, מה שהופך את הפוטנציאל של צומת הנוזל לעלייה ולא יציב. כמובן, האלקטרודות יתאוששו עם רק כמה שעות של השרייה מחדש בתמיסת ההשריה הנכונה.
בנוסף, אין להשרות את אלקטרודת ה-pH בתמיסות חיץ ניטרליות או אלקליות. טבילה ארוכת טווח בתמיסות כאלה תגרום לממברנת זכוכית ה-pH להגיב באיטיות. הכנת תמיסת השריית אלקטרודת pH הנכונה: קח חבילה של חיץ pH4.00 (250 מ"ל), ממיס אותו ב-250 מ"ל מים טהורים, הוסף 56 גרם של KCl טהור מבחינה אנליטית, חממו כראוי וערבבו עד להמסה מלאה.
