Princíp a konštrukčné prvky pH metra
1. pH meter
pH (kyslosť) meter je prístroj na stanovenie aktivity H+ v roztoku potenciometrickou metódou. pH meter meria hodnotu používanú na indikáciu kyslosti alebo zásaditosti roztoku v zmysle záporného logaritmu koncentrácie iónov H+ v roztoku, tj pH=ーlg[H+].
pH meter, ktorý používame, sa skladá z dvoch častí: meter a elektróda. Pri vlastnom meraní sa elektróda ponorí do meraného roztoku, koncentrácia iónov H + v roztoku sa prevedie na milivoltový napäťový signál, vstupný merač. Merač zosilní signál a po logaritmickom prevode na pH a potom na displeji hladiny v milivoltoch merač zobrazí pH.
pH meter používa ako meraciu elektródu sklenenú elektródu a ako referenčnú elektródu kalomelovú elektródu. Zmeny koncentrácie vodíkových iónov spôsobené zmenami potenciálu sklenenej elektródy, ktoré vedú k zmenám potenciálu medzi jej elektródou a kalomelovou elektródou, by mali byť v súlade so vzorcom (2-6)
E=E0-2.3026RT/F............(2-6)
Vo vzorci:
E a elektrický potenciál, mV;
E0 štandardný elektrický potenciál elektródy, mV;
R a molárna plynová konštanta;
T a Kelvin absolútna teplota;
F a Faradayova konštanta.
Zo vzorca (2-6) je vidieť, že pri meraní pH je dôležitým faktorom aj teplota, pri meraní treba dávať pozor na zmenu teploty a brať ju do úvahy. V súčasnosti používané pH elektródy pre kompozitné elektródy, sklenené elektródy boli zložené spolu s elektródou z kalomelu.
2.pH elektróda
Elektróda je nenahraditeľnou súčasťou zloženia pH metra. Meranie pH prebieha prostredníctvom merania elektród, na dokončenie referenčnej elektródy zloženej z chemickej batérie.
(1) elektróda na meranie pH, tiež známa ako elektróda indikátora pH, aktivita vodíkových iónov v roztoku má odozvu, potenciál elektródy sa mení. Takmer všetky moderné pH metre používajú ako meracie elektródy sklenené elektródy.
(2) Referenčná elektróda (inertná elektróda), žiadna odozva na aktivitu vodíkových iónov v roztoku. Pri meraní pH tvorí poločlánok s konštantným potenciálom a elektróda na meranie pH chemický článok, ktorý poskytuje a udržiava pevný referenčný potenciál.
(3) Kompozitná elektróda je kombináciou elektródy na meranie pH a referenčnej elektródy. Kompozitná elektróda nie je ovplyvnená oxidujúcimi a redukujúcimi látkami, rýchlejšie sa vyrovnáva, používa sa viac, súčasné meranie pH sú v podstate také elektródy. Či už je sklenená indikačná elektróda alebo sklenená kompozitná elektróda filmová elektróda, potenciál filmu a nameraná aktivita vodíkových iónov v roztoku je vzťah medzi energiou a štartérom, ktorý odráža jedinečný výkon filmovej elektródy, tieto vlastnosti samotnej elektródy a využitie podmienok vplyvu a na výsledky úlohy merania.
