Inventário de problemas de medição de medidores de pH
1. Medição de pH em alta temperatura
A alta temperatura da solução aquosa geralmente se refere acima de 60 graus. Nesta condição, a solução tem um efeito de corrosão particularmente grave no eléctrodo de vidro, especialmente na gama de pH alcalino. Este efeito de corrosão causa o desvio potencial do eletrodo de vidro e deteriora seu desempenho. .
Em tanques de reprodução microbiana em indústrias farmacêuticas, de fermentação, alimentícias e outras, a medição de pH exige que o eletrodo de vidro possa suportar estimulação de alta temperatura em 120-130 grau, ou seja, o eletrodo é necessário para suportar a erosão da solução de alta temperatura.
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Outro problema que precisa ser resolvido na medição de altas temperaturas é a estabilidade do eletrodo de referência.
Para evitar a dissolução do AgCl em alta temperatura, engrosse a camada de AgCl, adicione AgCl sólido à solução do eletrodo ou use o cristal único AgCl como eletrodo de referência; o eletrodo de referência também pode ser conectado fora da área de alta temperatura e conectado através de uma ponte salina.
2. Medição de pH em baixa temperatura
Em baixa temperatura, a resistência interna do eletrodo de vidro aumenta acentuadamente, portanto, um eletrodo de vidro de pH de baixa resistência interna deve ser selecionado e um solvente orgânico é adicionado à solução interna do eletrodo para diminuir o ponto de congelamento.
3. Medição de pH de soluções não aquosas
Soluções não aquosas referem-se a soluções compostas por solventes não aquosos, incluindo soluções não aquosas puras e soluções parciais não aquosas.
Muitos eletrólitos, solúveis em solventes orgânicos, também requerem medição de pH. Os solventes orgânicos comumente usados incluem etanol, glicóis, éteres, amidas, nitrilas, cetonas, etc. Sua capacidade de dissolver eletrólitos está relacionada à sua constante dielétrica ε. Sua constante dielétrica é significativamente diferente daquela da água (água ε=78.3) e pode ser maior ou menor que a da água. Por exemplo, as constantes dielétricas ε de propanol, etanol, metanol, glicerol, propilenoglicol e formamida são 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 e 109,5, respectivamente. Como a constante dielétrica dos solventes orgânicos é diferente daquela da água, a faixa de pH e o ponto neutro de cada solvente são significativamente diferentes daqueles da água.
Com o desenvolvimento da indústria e o progresso da ciência e da tecnologia, a pesquisa sobre a medição do valor do pH de soluções não aquosas tem sido realizada gradativamente. Os mais maduros são água pesada, propanol, etanol, metanol, glicerol, propilenoglicol e formamida.
A água pura é quimicamente neutra, e a constante de produto iônico Kw da água é igual a 10 elevado à -14ésima potência a 250C. A magnitude da "faixa usual de pH" para soluções aquosas é geralmente definida como:
-logKw=14 Portanto, a faixa de medição de pH é de 0 a 14.
O ponto neutro pHn de uma solução aquosa é o valor de pH no qual as concentrações de H plus e OH- são iguais. pHn=-1/2logKw
pHn está relacionado à temperatura, a 250C, pHn=,7.00, a 1000C, pHn=6.13, consulte a tabela anexa.
A faixa de pH do solvente Z é definida como;
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Faixa de pH (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z é o produto iônico de Z (também conhecido como número de migração iônica). a 250°C
Quando Z=água, a faixa de pH Kap=10-14é 14pH. pHn=7
Z=acetonitrila, Kap=10-28 faixa de pH é 28 pH. pHn=14
Z=formamida Kap=10-17faixa de pH é 17pH. pHn=8.5
Nota: pH=14 em solução aquosa significa o valor de pH na alcalinidade máxima, e pH=14 em solução de acetonitrila é apenas o ponto neutro. Portanto, deve-se ter atenção ao comparar os valores de pH de diferentes solventes, ou seja, não há comparabilidade entre os valores de pH de diferentes solventes.
Precauções ao medir o valor do pH de soluções não aquosas:
A solução não aquosa tem baixa condutividade e um potencial de junção líquida grande e instável será formado entre o eletrodo de referência e a solução medida, resultando em erros de medição consideráveis. O eletrodo de referência está o mais próximo possível do eletrodo de vidro de pH, e a penetração de KCL do eletrólito do eletrodo de referência deve ser grande (a penetração do eletrólito de referência externo KCL deve ser grande). É melhor usar um eletrodo composto. Devido à distância próxima e fixa entre o eletrodo indicador e o eletrodo de referência no eletrodo compósito, é benéfico obter um potencial estável e repetível na solução não aquosa, e a célula de medição de pH deve ser bem protegida.
Ao medir emulsão (emulsão) ou solução oleosa, é muito importante selecionar corretamente o tipo de junção líquida, e a junção líquida é fácil de renovar e limpar. Recomenda-se que junções líquidas abertas ou revestidas sejam adequadas para algumas soluções não aquosas.
Ao medir on-line, controle rigorosamente a vazão (fluxo laminar). Evite turbulências.
O solvente da solução do eletrodo de referência deve usar a composição da solução medida como solvente para eliminar o potencial de junção líquida instável ou usar uma solução de ponte salina dupla.
Depois de medir a solução não aquosa, o eletrodo de vidro de pH geralmente apresenta um declínio nas características de resposta. Neste momento, o eletrodo deve ser limpo com um agente de limpeza e depois imerso em 0,1mol/L HCL por várias horas para restaurar o eletrodo.
Depois de medir a solução contendo gordura e proteína, o eletrodo pode ser imerso em um solvente misto contendo pepsina forte (Pepsina) HC por várias horas e depois enxaguado com água.
Para a medição de pH de meios não aquosos semelhantes à água, como água pesada e sistema água-álcool, o eletrodo de vidro pode manter o potencial estável por um longo tempo em tais solventes. Após a imersão do eletrodo no solvente, o eletrodo atinge o equilíbrio e, em seguida, utiliza a solução tampão padrão configurada neste solvente para calibrar o eletrodo. O valor de pH medido por este método é um valor de pH relativo ou um valor de pH aparente.
Para eletrodos de medição de pH de solução não aquosa, é melhor usar um eletrodo de vidro de lítio em vez de um eletrodo de pH de vidro de sódio (o eletrodo de pH de vidro de lítio é azul e o bulbo do eletrodo de pH de vidro de sódio é branco). Como para eletrodos de vidro a umidade é necessária para formar uma "camada de gel de hidratação" que responde ao pH, os eletrodos de vidro de lítio requerem muito menos umidade do que os eletrodos de vidro de sódio.
Ao medir não-água, um medidor de pH com uma faixa grande (além da faixa completa de pH14) deve ser usado,
