O princípio e a estrutura do medidor de pH
1. Medidor de pH
O medidor de pH (acidez) é um instrumento para medir a atividade de H mais na solução pelo método potenciométrico. O valor medido pelo medidor de pH é um método usado para expressar o pH da solução, que é expresso pelo logaritmo negativo da concentração de íons H mais na solução, ou seja: pH= ー lg[H mais ].
O medidor de pH que usamos é composto de duas partes: um medidor elétrico e um eletrodo. Na medição real, o eletrodo é imerso na solução a ser medida e a concentração de íons H mais na solução é convertida em um sinal de tensão de nível milivolt, que é inserido no medidor elétrico. O medidor elétrico amplifica o sinal e o converte em pH por meio de logaritmo e, em seguida, o pH é exibido pelo instrumento de exibição de nível de milivolts.
O medidor de pH usa um eletrodo de vidro como eletrodo de medição e um eletrodo de calomelano como eletrodo de referência. A mudança de potencial do eletrodo de vidro causada pela mudança da concentração de íons de hidrogênio provoca a mudança de potencial entre ele e o eletrodo de calomelano, que deve obedecer à fórmula (2-6)
E=E0-2.3026RT/F………(2-6)
Na fórmula:
E-força eletromotriz, mV;
E0-força eletromotriz padrão do eletrodo, mV;
R é uma constante molar dos gases;
T é a temperatura absoluta em Kelvin;
F é a constante de Faraday.
Pode ser visto na fórmula (2-6) que a temperatura também é um fator de influência importante ao medir o pH. Devemos prestar atenção à mudança de temperatura e levá-la em consideração ao medir. Atualmente, os eletrodos de pH mais comumente usados são eletrodos compostos, que combinam eletrodos de vidro e eletrodos de calomelano.
2. Eletrodo de pH
Os eletrodos são parte integrante de um medidor de pH. A medição do pH é realizada por uma bateria química composta por um eletrodo de medição e um eletrodo de referência.
(1) O eletrodo de medição de pH também é chamado de eletrodo indicador de pH, que responde à atividade de íons de hidrogênio na solução, e o potencial do eletrodo muda de acordo. Quase todos os medidores de pH modernos usam eletrodos de vidro como eletrodos de medição.
(2) O eletrodo de referência (eletrodo inerte) não responde à atividade dos íons de hidrogênio na solução. Na medição de pH, atua como uma meia célula com potencial constante e forma uma bateria química com o eletrodo de medição de pH, fornecendo e mantendo um potencial de referência fixo.
(3) Um eletrodo composto é um eletrodo que combina um eletrodo de medição de pH e um eletrodo de referência. Os eletrodos compostos não são afetados por substâncias oxidantes e redutoras, têm uma velocidade de equilíbrio mais rápida e são amplamente utilizados. Atualmente, esses eletrodos são basicamente utilizados na medição de pH. Independentemente do eletrodo indicador de vidro ou do eletrodo composto de vidro, todos eles são eletrodos de película fina. O potencial de membrana tem uma relação de Nernst com a atividade do íon de hidrogênio na solução medida, que reflete as propriedades únicas do eletrodo de película fina. Essas propriedades são afetadas pelo próprio eletrodo e pelas condições de uso. , e têm um efeito sobre os resultados da medição.
