หลักการและส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องวัดค่า pH

หลักการและส่วนประกอบโครงสร้างของเครื่องวัดค่า pH

1. เครื่องวัดพีเอช
เครื่องวัดค่า pH (ความเป็นกรด) เป็นเครื่องมือสำหรับระบุกิจกรรมของ H+ ในสารละลายโดยวิธีโพเทนชิโอเมตริก เครื่องวัดค่า pH วัดค่าที่ใช้ระบุความเป็นกรดหรือความเป็นด่างของสารละลายในรูปของลอการิทึมลบของความเข้มข้นของไอออน H+ ในสารละลาย เช่น pH=ーlg[H+]
เครื่องวัดค่า pH ที่เราใช้ประกอบด้วยสองส่วน: มิเตอร์และอิเล็กโทรด ในการวัดจริง อิเล็กโทรดจะถูกแช่อยู่ในสารละลายที่จะวัด ความเข้มข้นของไอออน H + ในสารละลายจะถูกแปลงเป็นสัญญาณแรงดันไฟฟ้ามิลลิโวลต์ มิเตอร์อินพุต มิเตอร์จะขยายสัญญาณ และหลังจากการแปลงลอการิทึมเป็น pH จากนั้นมิเตอร์แสดงระดับมิลลิโวลต์จะแสดงค่า pH

เครื่องวัดค่า pH ใช้อิเล็กโทรดแก้วเป็นอิเล็กโทรดการวัด และใช้อิเล็กโทรดคาโลเมลเป็นอิเล็กโทรดอ้างอิง การเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดแก้ว ซึ่งส่งผลให้ศักย์ไฟฟ้าเปลี่ยนแปลงระหว่างอิเล็กโทรดกับอิเล็กโทรดคาโลเมล ควรสอดคล้องกับสูตร (2-6)

อ=อี0-2.3026RT/F............(2-6)

ในสูตร:

E ศักย์ไฟฟ้า mV;

E0 ศักย์ไฟฟ้ามาตรฐานของอิเล็กโทรด, mV;

R ค่าคงที่ของก๊าซโมลาร์

T a อุณหภูมิสัมบูรณ์เคลวิน;

F ค่าคงที่ฟาราเดย์
จากสูตร (2-6) จะเห็นได้ว่าการวัดอุณหภูมิ pH ก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน ในการวัดควรใส่ใจกับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิและนำมาพิจารณาด้วย อิเล็กโทรด pH ที่ใช้ในปัจจุบันสำหรับอิเล็กโทรดคอมโพสิต อิเล็กโทรดแก้วได้ถูกประกอบเข้าด้วยกันกับอิเล็กโทรดของคาโลเมล

2.อิเล็กโทรด pH
อิเล็กโทรดเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ในองค์ประกอบของเครื่องวัดค่า pH การวัดค่า pH ทำได้โดยการวัดอิเล็กโทรด ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดอ้างอิงที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่เคมีจนเสร็จสมบูรณ์

(1) อิเล็กโทรดวัดค่า pH หรือที่เรียกว่าอิเล็กโทรดตัวบ่งชี้ pH กิจกรรมของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายมีการตอบสนอง การเปลี่ยนแปลงศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรด เครื่องวัดค่า pH สมัยใหม่เกือบทั้งหมดใช้อิเล็กโทรดแก้วเป็นอิเล็กโทรดตรวจวัด

(2) อิเล็กโทรดอ้างอิง (อิเล็กโทรดเฉื่อย) ไม่มีการตอบสนองต่อกิจกรรมของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย ในการวัดค่า pH อิเล็กโทรดวัดค่า pH แบบครึ่งเซลล์และค่า pH คงที่จะก่อตัวเป็นเซลล์เคมี เพื่อให้และรักษาค่าศักย์ไฟฟ้าอ้างอิงคงที่

(3) อิเล็กโทรดคอมโพสิตคือการรวมกันของอิเล็กโทรดวัดค่า pH และอิเล็กโทรดอ้างอิง อิเล็กโทรดคอมโพสิตไม่ได้รับผลกระทบจากสารออกซิไดซ์และรีดิวซ์ สมดุลเร็วขึ้น มีการใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้น การวัดค่า pH ในปัจจุบันโดยทั่วไปจะเป็นอิเล็กโทรดดังกล่าว ไม่ว่าอิเล็กโทรดตัวบ่งชี้แก้วหรืออิเล็กโทรดคอมโพสิตแก้วจะเป็นอิเล็กโทรดฟิล์ม ศักยภาพของฟิล์มและกิจกรรมไฮโดรเจนไอออนที่วัดได้ในสารละลายคือความสัมพันธ์ระหว่างตัวเริ่มต้นพลังงาน ซึ่งสะท้อนถึงประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของอิเล็กโทรดแบบฟิล์ม คุณสมบัติเหล่านี้โดยตัวอิเล็กโทรดเองและ การใช้เงื่อนไขของผลกระทบและผลลัพธ์ของบทบาทของการวัด