ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับอิเล็กโทรดทั่วไปที่ใช้ในเครื่องวัดความเป็นกรด (ph เมตร)
รู้เบื้องต้นเกี่ยวกับอิเล็กโทรดที่ใช้ในเครื่องวัดความเป็นกรด (ph Meters)
เครื่องวัดความเป็นกรดส่วนใหญ่จะผ่านอิเล็กโทรดและสารละลายเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็ก ดังนั้นอิเล็กโทรดชนิดใดที่ใช้จึงมีความสำคัญมากต่อขนาดของค่าความเป็นกรด อิเล็กโทรดที่เรามักใช้ในการวัดความเป็นกรดมีดังนี้
(1) อิเล็กโทรดไฮโดรเจน: หลักการของอิเล็กโทรดไฮโดรเจนค่อนข้างคล้ายกับอิเล็กโทรดโลหะ อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจนเป็นก๊าซและไม่สามารถนำมาใช้เป็นอิเล็กโทรดโดยตรงได้ แต่จำเป็นต้องใช้อิเล็กโทรดแพลทินัมที่เคลือบด้วยแพลทินัมแบล็คเพื่อดูดซับไฮโดรเจนเพื่อทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดโลหะ ข้อได้เปรียบหลักคือมีความแม่นยำและสามารถใช้วัดค่า pH ได้ในช่วงกว้าง อย่างไรก็ตาม อิเล็กโทรดนี้ในกระบวนการรีดอกซ์ การสร้างออกซิเดชันหรือการลดลงของสารอื่นๆ จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัด การดำเนินการไม่สะดวก ดังนั้นโดยทั่วไปอิเล็กโทรดนี้จึงใช้เป็นอิเล็กโทรดมาตรฐานเท่านั้น การวัดจริงไม่ค่อยได้ใช้
(2) อิเล็กโทรดควิโนน ไฮโดรควิโนน: เป็นโลหะแพลตตินัมหรือทองคำเฉื่อยที่แช่อยู่ในสารละลายอิ่มตัวของควิโนน ไฮโดรควิโนน และประกอบด้วยสมดุลศักย์ที่สร้างขึ้นโดยการใช้ควิโนน ไฮโดรควิโนนกับอิเล็กโทรดเฉื่อย ข้อดีของอิเล็กโทรดควิโนน-ไฮโดรควิโนนคือมีความคงตัวที่รวดเร็วและมีความต้านทานภายในต่ำ อย่างไรก็ตาม หากค่า pH เกิน 8 ไฮโดรควิโนนซึ่งเป็นกรดอ่อน จะเริ่มแยกตัวหรือออกซิไดซ์เป็นควิโนน ซึ่งจะทำลายสมดุลที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้ สารอื่นๆ ที่สามารถจับกับควิโนนจะส่งผลต่อการวัดค่า pH เช่น โปรตีน บอเรต และสารแขวนลอยคอลลอยด์
(3) อิเล็กโทรดพลวง: เป็นหนึ่งในอิเล็กโทรดโลหะออกไซด์ อิเล็กโทรดของอิเล็กโทรดพลวงเกิดขึ้นระหว่างโลหะพลวงกับออกไซด์ (ผลิตโดยพื้นผิวของพลวงที่สัมผัสกับอากาศ) และเนื่องจากกิจกรรมของออกไซด์นี้เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของ OHˉ ในสารละลาย ศักยภาพของอิเล็กโทรดพลวงจึงเกี่ยวข้องโดยตรง ถึงค่า pH ของสารละลาย ข้อดีของอิเล็กโทรดพลวงคือความเรียบง่ายในการใช้งานและความทนทาน อย่างไรก็ตาม ศักย์ไฟฟ้า "มาตรฐาน" ของอิเล็กโทรดนี้ไม่เสถียร และมีอิเล็กโทรดโลหะออกไซด์อื่นๆ ที่สามารถใช้สำหรับการวัดค่า pH ได้เช่นกัน มีอิเล็กโทรดโลหะออกไซด์อื่นๆ ที่สามารถใช้สำหรับการวัดค่า pH ได้ เช่น อิเล็กโทรดการหลั่ง (Bi) ซึ่งมีหลักการและโครงสร้างคล้ายกับอิเล็กโทรดพลวง
(4) อิเล็กโทรดปรอทวันแรก: โดยปกติจะใช้อิเล็กโทรดคาโลเมลอิ่มตัว ซึ่งประกอบด้วยปรอทโลหะ Hg2CI2 และสารละลาย KC1 อิ่มตัว ไม่ก่อให้เกิดโพลาไรซ์และมีความเสถียร ปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดคือ: Hg2CI2+2e= 2 Hg+ 2 C1ˉ
(5) อิเล็กโทรดแก้ว: อิเล็กโทรดแก้ว pH เป็นหนึ่งในวิธีการที่สำคัญที่สุดในการวัดค่า pH ในปัจจุบัน เมื่อจุ่มลงในสารละลายที่วัดค่า ไฮโดรเจนไอออไนเซชันของสารละลายที่วัดได้จะแลกเปลี่ยนกับชั้นไฮเดรตบนพื้นผิวของหลอดอิเล็กโทรด และชั้นในของกระเปาะยังสร้างศักย์ไฟฟ้าด้วย เนื่องจากไฮโดรเจนไอออไนเซชันในชั้นในยังคงที่ในขณะที่ไฮโดรเจนไอออไนเซชันในชั้นนอกเปลี่ยนแปลง ความต่างศักย์ระหว่างชั้นในและชั้นนอกก็เปลี่ยนไปเช่นกัน และขนาดของมันจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออไนเซชันในสารละลายภายนอกเมมเบรน วิธีนี้ง่าย แม่นยำ และรบกวนน้อยกว่า
(6) อิเล็กโทรดคอมโพสิต: ปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้อิเล็กโทรดชนิดหนึ่งที่เรียกว่าอิเล็กโทรดคอมโพสิต กล่าวคือ อิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิงรวมกันเป็นอิเล็กโทรดโพรบเดียว โดยการรวมกันของอิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิง ทำให้การวัดสะดวกยิ่งขึ้น ถูกต้องและเชื่อถือได้
การบำรุงรักษาเครื่องวัดความเป็นกรด (ph meter) นอกเหนือจากการใช้เครื่องมืออย่างถูกต้องยังจำเป็นต้องเข้าใจการบำรุงรักษาเครื่องมือและการวัดข้อควรระวังอีกด้วย
