Princip i strukturne komponente pH metra
1. pH metar
Mjerač pH (kiselosti) je instrument za određivanje aktivnosti H+ u otopini potenciometrijskom metodom. pH metar mjeri vrijednost koja se koristi za označavanje kiselosti ili alkalnosti otopine u smislu negativnog logaritma koncentracije H+ jona u otopini, tj. pH=ーlg[H+].
PH metar koji koristimo sastoji se od dva dijela: mjerača i elektrode. U stvarnom mjerenju, elektroda je uronjena u otopinu koja se mjeri, koncentracija H+ jona u otopini se pretvara u milivoltni naponski signal, ulazni mjerač. Mjerač će pojačati signal, a nakon logaritamske konverzije u pH, a zatim pomoću milivoltnog nivoa pokazivač metar prikazuje pH.
PH metar koristi staklenu elektrodu kao mjernu elektrodu i kalomelnu elektrodu kao referentnu elektrodu. Promjene u koncentraciji vodikovih jona uzrokovane promjenama potencijala staklene elektrode, koje rezultiraju promjenama u potencijalu između njene elektrode i kalomelne elektrode, trebale bi biti u skladu s formulom (2-6)
E=E0-2.3026RT/F............(2-6)
U formuli:
E električni potencijal, mV;
E0 standardni električni potencijal elektrode, mV;
R molarna gasna konstanta;
T a apsolutna temperatura Kelvina;
F a Faradejeva konstanta.
Iz formule (2-6) se vidi da je u mjerenju pH temperatura takođe važan faktor, pri mjerenju treba obratiti pažnju na promjenu temperature, i uzeti je u obzir. Trenutno korištene pH elektrode za kompozitne elektrode, staklene elektrode su spojene zajedno sa elektrodom od kalomela.
2.pH elektroda
Elektroda je neizostavan dio sastava pH metra. pH mjerenje se vrši mjerenjem elektroda, referentna elektroda se sastoji od kemijske baterije za završetak.
(1) Elektroda za mjerenje pH, poznata i kao pH indikatorska elektroda, aktivnost vodikovih jona u otopini ima odgovor, potencijal elektrode se mijenja. Gotovo svi moderni pH metri koriste staklene elektrode kao mjernu elektrodu.
(2) Referentna elektroda (inertna elektroda), nema odgovora na aktivnost vodikovih jona u otopini. U pH mjerenju, kao polućelija s konstantnim potencijalom i elektroda za mjerenje pH vrijednosti formiraju kemijsku ćeliju, kako bi se osigurao i održao fiksni referentni potencijal.
(3) Kompozitna elektroda je kombinacija elektrode za mjerenje pH i referentne elektrode. Kompozitne elektrode nisu pod utjecajem oksidirajućih i redukcijskih tvari, balansiraju brže, šire se koriste, trenutno pH mjerenje su u osnovi takve elektrode. Bez obzira da li je staklena indikatorska elektroda ili staklena kompozitna elektroda filmska elektroda, potencijal filma i izmjerena aktivnost vodikovih iona u otopini su odnos energije i pokretača, koji odražava jedinstvene performanse filmske elektrode, ove osobine same elektrode i korišćenje uslova uticaja, i na rezultate uloge merenja.
