Εισαγωγή στο phμετρο

Ορισμός του phμετρου

Ένα pHμετρο αναφέρεται σε ένα όργανο που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της τιμής του pH ενός διαλύματος. Το pHμετρο λειτουργεί με βάση την αρχή μιας γαλβανικής μπαταρίας. Η ηλεκτρεγερτική δύναμη μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων της γαλβανικής μπαταρίας βασίζεται στον νόμο του Nerns, ο οποίος δεν σχετίζεται μόνο με τις ιδιότητες των ηλεκτροδίων, αλλά και με τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου στο διάλυμα. Υπάρχει μια αντίστοιχη σχέση μεταξύ της ηλεκτρεγερτικής δύναμης της κύριας μπαταρίας και της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου, και ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου είναι η τιμή του pH. Το pHμετρο είναι ένα κοινό αναλυτικό όργανο, το οποίο χρησιμοποιείται ευρέως στη γεωργία, την προστασία του περιβάλλοντος και τη βιομηχανία. Το pH του εδάφους είναι μία από τις σημαντικές βασικές ιδιότητες του εδάφους. Παράγοντες όπως η θερμοκρασία και η ιοντική ισχύς του διαλύματος που πρόκειται να ελεγχθεί θα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά τη μέτρηση του pH.

Η αρχή του phμετρου

Το pH ορίζεται ως ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου στο υδατικό διάλυμα. Αν και αυτό ακούγεται περίπλοκο, με πολύ απλά λόγια, το pH είναι ένας αριθμός που χρησιμοποιείται για την ποσοτικοποίηση της οξύτητας ή της αλκαλικότητας ενός διαλύματος. Ο αριθμός υποδεικνύει τον αριθμό των ιόντων υδρογόνου που μπορεί να απελευθερώσει μια συγκεκριμένη ουσία στο διάλυμα. Στην περιοχή pH, ένα pH 7 θεωρείται ουδέτερο. Διαλύματα με pH 0-7 θεωρούνται όξινα και διαλύματα άνω του 7 έως 14 ονομάζονται αλκαλικά διαλύματα. Στα βιολογικά συστήματα, το pH είναι κρίσιμο. Χάρη στο προσεκτικά ρυθμισμένο pH, τα περισσότερα βιομόρια στο σώμα μας μπορούν να εκτελέσουν εξαιρετικές λειτουργίες. Ακόμα και σε ένα πειραματικό σύστημα, το απαιτούμενο pH πρέπει να διατηρείται για να ληφθούν ακριβή αποτελέσματα. Επομένως, σε βιολογικά πειράματα, μια συσκευή που ονομάζεται μετρητής pH χρησιμοποιείται για την προσεκτική παρακολούθηση του pH.

Το πεχάμετρο είναι ένα ηλεκτρόδιο που ανταποκρίνεται στο pH και μετρά τη δραστικότητα των ιόντων υδρογόνου σε ένα διάλυμα και μεταδίδει αυτές τις πληροφορίες. Η συσκευή αποτελείται από δύο γυάλινους σωλήνες, καθένας από τους οποίους περιέχει ένα ηλεκτρόδιο, ένα ηλεκτρόδιο αναφοράς και ένα ηλεκτρόδιο αισθητήρα. Το ηλεκτρόδιο αναφοράς είναι κατασκευασμένο από κορεσμένο διάλυμα KCl, ενώ το ηλεκτρόδιο αισθητήρα περιέχει ένα ρυθμιστικό διάλυμα με pH 7, και το σύρμα αργύρου επικαλυμμένο με χλωριούχο άργυρο βυθίζεται σε αυτά τα δύο διαλύματα. Στο άκρο του ηλεκτροδίου αισθητήρα υπάρχει μια λάμπα από πορώδες γυαλί επικαλυμμένο με πυρίτιο και μεταλλικό άλας.

Για τη μέτρηση του pH του διαλύματος, το πεχάμετρο βυθίζεται στο διάλυμα. Αφού η λυχνία του ηλεκτροδίου αισθητήρα έρθει σε επαφή με το διάλυμα, τα ιόντα υδρογόνου στο διάλυμα θα αντικαταστήσουν τα μεταλλικά ιόντα στη λυχνία. Αυτή η αντικατάσταση μεταλλικών ιόντων προκαλεί ροή ρεύματος στο μεταλλικό σύρμα, το οποίο διαβάζεται από ένα βολτόμετρο.

Το pHμετρο είναι ένας από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους εξοπλισμούς στα βιολογικά εργαστήρια. Αναλύετε τακτικά το pH των ρυθμιστικών διαλυμάτων, των διαλυμάτων και των αντιδραστηρίων για να διασφαλίσετε ότι οι πειραματικές συνθήκες είναι σωστές. Για να διασφαλιστούν ακριβείς μετρήσεις, ο εξοπλισμός πρέπει να βαθμονομείται τακτικά.

Εφαρμογή ανιχνευτή pH μετρητή

Εφαρμογή ανιχνευτή pH σε οικιακή διαδικασία επεξεργασίας λυμάτων

Εφαρμογή του pH meter στην επεξεργασία λυμάτων με ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση

Εφαρμογή του ηλεκτρονικού μετρητή pH στη βιομηχανία

Βαθμονόμηση του μετρητή pH