PH metra mērīšanas problēmu uzskaite
1. pH mērīšana augstā temperatūrā
Ūdens šķīduma augstā temperatūra parasti attiecas uz virs 60 grādiem. Šādos apstākļos šķīdumam ir īpaši nopietna korozijas ietekme uz stikla elektrodu, īpaši sārmainā pH diapazonā. Šis korozijas efekts izraisa stikla elektroda iespējamo novirzi un pasliktina tā veiktspēju. .
Mikrobu audzēšanas tvertnēs farmācijas, fermentācijas, pārtikas un citās nozarēs pH mērīšanai nepieciešams, lai stikla elektrods varētu izturēt augstas temperatūras stimulāciju 120-130 grādos, tas ir, elektrodam ir jāiztur augstas temperatūras šķīduma erozija.
uz
Vēl viena problēma, kas jāatrisina augstas temperatūras mērījumos, ir atsauces elektroda stabilitāte.
Lai novērstu AgCl izšķīšanu augstā temperatūrā, sabiezināt AgCl slāni, pievienot cieto AgCl elektrodu šķīdumam vai izmantot AgCl monokristālu kā atsauces elektrodu; atsauces elektrodu var pievienot arī ārpus augstas temperatūras zonas un savienot caur sāls tiltu.
2. pH mērīšana zemā temperatūrā
Zemā temperatūrā stikla elektroda iekšējā pretestība strauji palielinās, tāpēc jāizvēlas zemas iekšējās pretestības pH stikla elektrods, un elektroda iekšējam šķīdumam pievieno organisko šķīdinātāju, lai pazeminātu sasalšanas punktu.
3. pH mērīšana neūdens šķīdumiem
Neūdens šķīdumi attiecas uz šķīdumiem, kas sastāv no neūdens šķīdinātājiem, tostarp tīriem neūdens šķīdumiem un daļējiem neūdens šķīdumiem.
Daudziem elektrolītiem, kas šķīst organiskajos šķīdinātājos, ir nepieciešams arī mērīt pH. Parasti izmantotie organiskie šķīdinātāji ir etanols, glikoli, ēteri, amīdi, nitrili, ketoni utt. To spēja izšķīdināt elektrolītus ir saistīta ar to dielektrisko konstanti ε. To dielektriskā konstante būtiski atšķiras no ūdens dielektriskās konstantes (ūdens ε=78.3) un var būt augstāka vai zemāka par ūdeni. Piemēram, propanola, etanola, metanola, glicerīna, propilēnglikola un formamīda dielektriskās konstantes ε ir attiecīgi 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 un 109,5. Tā kā organisko šķīdinātāju dielektriskā konstante atšķiras no ūdens dielektriskās konstantes, katra šķīdinātāja pH diapazons un neitrālais punkts ievērojami atšķiras no ūdens.
Attīstoties rūpniecībai un zinātnes un tehnikas attīstībai, pakāpeniski tiek veikti pētījumi par neūdens šķīdumu pH vērtības mērīšanu. Nobriedušākie ir smagais ūdens, propanols, etanols, metanols, glicerīns, propilēnglikols un formamīds.
Tīrs ūdens ir ķīmiski neitrāls, un ūdens jonu produkta konstante Kw ir vienāda ar 10 ar -14. jaudu 250 C temperatūrā. "Parastā pH diapazona" lielums ūdens šķīdumiem parasti tiek definēts kā:
-logKw=14 Tāpēc pH mērījumu diapazons ir no 0 līdz 14.
Ūdens šķīduma neitrālais punkts pHn ir pH vērtība, pie kuras H plus un OH- koncentrācijas ir vienādas. pHn=-1/2logKw
pHn ir saistīts ar temperatūru, pie 250C, pHn=,7.00, pie 1000C, pHn=6.13, skatiet pievienoto tabulu.
Z šķīdinātāja pH diapazons ir definēts kā;
uz
pH diapazons (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z ir Z jonu produkts (pazīstams arī kā jonu migrācijas skaitlis). 250C temperatūrā
Ja Z=ūdens, Kap=10-14pH diapazons ir 14pH. pHn=7
Z=acetonitrils, Kap=10-28 pH diapazons ir 28 pH. pHn=14
Z=formamīds Kap=10-17pH diapazons ir 17 pH. pHn=8.5
Piezīme: pH=14 ūdens šķīdumā nozīmē pH vērtību pie maksimālās sārmainības, un pH=14 acetonitrila šķīdumā ir tikai neitrāls punkts. Tāpēc, salīdzinot dažādu šķīdinātāju pH vērtības, jāpievērš uzmanība, tas ir, nav salīdzināmības starp dažādu šķīdinātāju pH vērtībām.
Piesardzības pasākumi, mērot pH vērtību neūdens šķīdumiem:
Neūdens šķīdumam ir slikta vadītspēja, un starp atsauces elektrodu un izmērīto šķīdumu veidosies liels un nestabils šķidruma savienojuma potenciāls, kā rezultātā radīsies ievērojamas mērījumu kļūdas. Atsauces elektrods ir pēc iespējas tuvāk pH stikla elektrodam, un atsauces elektroda elektrolīta KCL iespiešanās spējai jābūt lielai (ārējā atsauces elektroda elektrolīta KCL iespiešanās spējai jābūt lielai). Vislabāk ir izmantot kompozītmateriālu elektrodu. Sakarā ar tuvu un fiksētu attālumu starp indikatora elektrodu un atsauces elektrodu kompozītmateriālā elektrodā, ir izdevīgi iegūt stabilu un atkārtojamu potenciālu neūdens šķīdumā, un pH mērīšanas elementam jābūt labi ekranētam.
Mērot emulsiju (emulsiju) vai eļļas šķīdumu, ir ļoti svarīgi pareizi izvēlēties šķidruma savienojuma veidu, un šķidro savienojumu ir viegli atjaunot un tīrīt. Dažiem neūdens šķīdumiem ieteicams izmantot atvērtus vai uzmavas šķidrumu savienojumus.
Veicot mērījumus tiešsaistē, stingri kontrolējiet plūsmas ātrumu (lamināro plūsmu). Izvairieties no turbulences.
Standarta elektroda šķīduma šķīdinātājam jāizmanto izmērītā šķīduma sastāvs kā šķīdinātājs, lai novērstu nestabilo šķidruma savienojuma potenciālu, vai jāizmanto dubultsāls tilta šķīdums.
Pēc neūdens šķīduma mērīšanas pH stikla elektrodam bieži ir reakcijas raksturlielumu samazināšanās. Šajā laikā elektrods ir jātīra ar tīrīšanas līdzekli un pēc tam vairākas stundas jāiegremdē 0,1 mol/L HCl, lai atjaunotu elektrodu.
Pēc šķīduma, kas satur taukus un olbaltumvielas, mērīšanas elektrodu var iegremdēt jauktā šķīdinātājā, kas satur spēcīgu pepsīnu (Pepsin) HC, un pēc tam noskalot ar ūdeni.
Lai mērītu pH neūdens vidēm, kas līdzīgas ūdenim, piemēram, smagajam ūdenim un ūdens-spirta sistēmai, stikla elektrods var ilgstoši saglabāt potenciālu stabilu šādos šķīdinātājos. Pēc elektroda iegremdēšanas šķīdinātājā elektrods sasniedz līdzsvaru un pēc tam izmanto standarta buferšķīdumu, kas konfigurēts šajā šķīdinātājā, lai kalibrētu elektrodu. Ar šo metodi izmērītā pH vērtība ir relatīvā pH vērtība vai šķietamā pH vērtība.
Neūdens šķīduma pH mērīšanas elektrodiem labāk ir izmantot litija stikla elektrodu, nevis nātrija stikla pH elektrodu (litija stikla pH elektrods ir zils, bet nātrija stikla pH elektroda spuldze ir balta). Tā kā stikla elektrodiem mitrums ir nepieciešams, lai izveidotu uz pH reaģējošu "hidratācijas gēla slāni", litija stikla elektrodiem ir nepieciešams daudz mazāk mitruma nekā nātrija stikla elektrodiem.
Mērot, kas nav ūdens, jāizmanto pH metrs ar lielu diapazonu (pārsniedzot pilnas skalas pH14 diapazonu),
