เหตุใดเครื่องวัดค่า pH จึงใช้อิเล็กโทรดพลวงที่เป็นโลหะ มีข้อดีอะไรบ้าง?
อิเล็กโทรดพลวงเป็นอิเล็กโทรดลดการเกิดออกซิเดชัน เมื่อพื้นผิวของพลวงโลหะสัมผัสกับสารละลายที่วัดได้ พื้นผิวจะถูกออกซิไดซ์เพื่อสร้าง Sb2O3 ความแตกต่างที่เป็นไปได้ระหว่างพลวงของโลหะและออกไซด์ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของ Sb2O3 และความเข้มข้นของ Sb2O3 นั้นสัมพันธ์กับความเข้มข้นของไอออนไฮโดรเจนในสารละลาย ดังนั้นค่า pH ของสารละลายจึงสามารถวัดได้โดยการวัดความต่างศักย์ระหว่างพลวงและพลวงไตรออกไซด์ เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดค่า pH ของสารละลายเป็นไปอย่างต่อเนื่อง ควรทำความสะอาดสิ่งสกปรกและออกไซด์บนพื้นผิวของอิเล็กโทรดพลวงโลหะที่สัมผัสกับสารละลายที่วัดได้ตลอดเวลา เพื่อให้พื้นผิวใหม่ของอิเล็กโทรดพลวงโลหะสัมผัสกับ สารละลายที่วัดได้ จึงสร้างชั้นใหม่ของพื้นผิวบางของ Sb2O3 เรื่องนี้ซ้ำแล้วซ้ำเล่า การดำเนินการดังกล่าวซ้ำๆ สามารถรักษาความแม่นยำในการวัดค่า pH ของสารละลายได้
ข้อดีของอิเล็กโทรดพลวง ได้แก่ การผลิตที่เรียบง่าย การตอบสนองที่รวดเร็ว และความง่ายในการตรวจวัดแบบออนไลน์ด้วยเครื่องวัด pH อุตสาหกรรม สามารถนำไปใช้กับสารละลายที่มีไซยาไนด์ ซัลไฟด์ น้ำตาลรีดิวซ์ อัลคาลอยด์ และแอลกอฮอล์ที่เป็นน้ำ ข้อเสียเปรียบคือความแม่นยำในการวัดของอิเล็กโทรดพลวงโลหะไม่สูง เมื่อ pH อยู่ระหว่าง 2 ถึง 7 ความเป็นเส้นตรงจะอยู่ภายใน ± 0 ภายใน 01pH หาก pH=7-12 ค่าเบี่ยงเบนถึง 0 4-0 5pH ความชันของ pH mV ของอิเล็กโทรดพลวงโลหะจะแตกต่างกันไปในสารละลายอัลคาไลน์ ซึ่งบ่งบอกถึงความแตกต่างเชิงเส้นในสัมประสิทธิ์การแปลง ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิการแปลงค่า pH mV ไม่ใช่ค่าคงที่และแสดงความสัมพันธ์แบบไม่เชิงเส้น ตาราง 1-1 แสดงคุณลักษณะการแปลงค่า pH mV ของอิเล็กโทรดพลวงโลหะในสารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน 3 ชนิด และความสัมพันธ์กับอุณหภูมิของสารละลาย (ช่วงข้อมูลนี้แสดงรายการไว้สำหรับน้ำเสียจากแหล่งน้ำมันเป็นหลัก)
มีข้อผิดพลาดในการวัดที่สำคัญในสารละลายอัลคาไลน์ และข้อผิดพลาดในการวัดจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น การวิจัยแสดงให้เห็นว่าสาเหตุหลักมาจากอิทธิพลที่สำคัญของอุณหภูมิที่มีต่อศักยภาพของ Sb2O3 และระดับของอิทธิพลจะแตกต่างกันไปที่อุณหภูมิต่างกัน ดังนั้นจึงไม่เพียงแต่จำเป็นต้องชดเชยอุณหภูมิเท่านั้น แต่ยังต้องชดเชยค่าสัมประสิทธิ์การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิด้วย เนื่องจากผลกระทบจากอุณหภูมิที่สูงของกระแสไฟฟ้าพลวงของโลหะและการขาดสูตรทางทฤษฎีที่ตายตัว เมื่อใช้คอมพิวเตอร์ในการประมวลผลข้อมูล จึงมีความพยายามในการสะท้อนมูลค่าที่แท้จริงอย่างถูกต้องผ่านวิธีการชดเชยต่างๆ หลังจากคำนวณโดยใช้สูตร Nernst รวมกับการชดเชยอุณหภูมิ จะได้ค่า pH ของสารละลายได้อย่างง่ายดาย