ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับอิเล็กโทรดที่ใช้กันทั่วไปในเครื่องวัดความเป็นกรด (ph meter)
เครื่องวัดความเป็นกรดจะสร้างแรงดันไฟฟ้าระดับไมโครผ่านอิเล็กโทรดและสารละลายเป็นหลัก ดังนั้นอิเล็กโทรดที่ใช้จึงมีความสำคัญต่อค่าความเป็นกรด อิเล็กโทรดที่เรามักใช้ในการวัดเครื่องวัดความเป็นกรดมีหลายประเภทดังต่อไปนี้:
(1) อิเล็กโทรดไฮโดรเจน: หลักการของอิเล็กโทรดไฮโดรเจนค่อนข้างคล้ายกับอิเล็กโทรดโลหะ แต่ไฮโดรเจนเป็นก๊าซและไม่สามารถนำมาใช้เป็นอิเล็กโทรดได้โดยตรง แต่จำเป็นต้องใช้อิเล็กโทรดแพลทินัมที่เคลือบด้วยแพลทินัมแบล็คเพื่อดูดซับไฮโดรเจนและทำหน้าที่เป็นอิเล็กโทรดโลหะ ข้อได้เปรียบหลักคือมีความแม่นยำและสามารถใช้วัดค่า pH ได้ในช่วงกว้าง อย่างไรก็ตาม เมื่ออิเล็กโทรดชนิดนี้สร้างสารออกซิไดซ์หรือสารรีดอกซ์อื่นๆ ในระหว่างกระบวนการรีดอกซ์ จะทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการวัดและทำให้ใช้งานไม่สะดวก ดังนั้นโดยทั่วไปอิเล็กโทรดประเภทนี้จึงใช้เป็นอิเล็กโทรดมาตรฐานเท่านั้นและไม่ค่อยใช้ในการวัดจริง
(2) อิเล็กโทรดควิโนน-ไฮโดรควิโนน: ประกอบด้วยแพลตตินัมโลหะเฉื่อยหรือทองคำที่แช่อยู่ในสารละลายควิโนน-ไฮโดรควิโนนอิ่มตัว โดยใช้คู่ควิโนน-ไฮโดรควิโนนเพื่อสร้างสมดุลศักย์บนอิเล็กโทรดเฉื่อย ข้อดีของอิเล็กโทรดควิโนนไฮไดรด์คือความเสถียรที่รวดเร็วและมีความต้านทานภายในต่ำ แต่ถ้าค่า pH เกิน 8 ไฮโดรควิโนนซึ่งเป็นกรดอ่อนจะเริ่มแยกตัวหรือถูกออกซิไดซ์เป็นควิโนน ทำลายสมดุลที่อาจเกิดขึ้น นอกจากนี้ สารอื่นๆ ที่สามารถจับกับควิโนนได้จะส่งผลต่อการวัดค่า pH เช่น โปรตีน บอเรต สารแขวนลอยคอลลอยด์ เป็นต้น
(3) อิเล็กโทรดพลวง: เป็นหนึ่งในอิเล็กโทรดโลหะออกไซด์ อิเล็กโทรดของอิเล็กโทรดพลวงเกิดขึ้นระหว่างพลวงโลหะกับออกไซด์ (เกิดขึ้นบนพื้นผิวของพลวงเมื่อสัมผัสกับอากาศ) เนื่องจากกิจกรรมของออกไซด์เกี่ยวข้องกับกิจกรรมของไอออน OH ในสารละลาย ศักยภาพของอิเล็กโทรดพลวงจึงเกี่ยวข้องโดยตรงกับ ขึ้นอยู่กับค่า pH ของสารละลาย ข้อดีของอิเล็กโทรดพลวงคือใช้งานง่าย แข็งแรง และทนทาน อย่างไรก็ตาม ศักย์ไฟฟ้า "มาตรฐาน" ของอิเล็กโทรดนี้ไม่เสถียร และมีอิเล็กโทรดโลหะออกไซด์อื่นๆ ที่สามารถใช้สำหรับการวัดค่า pH ได้เช่นกัน ตัวอย่างเช่น: อิเล็กโทรด Bi หลักการและโครงสร้างคล้ายกับอิเล็กโทรดพลวง
(4) อิเล็กโทรดปรอทรายวัน: โดยปกติจะใช้อิเล็กโทรดคาโลเมลอิ่มตัวซึ่งประกอบด้วยปรอทโลหะ Hg2CI2 และสารละลาย KC1 อิ่มตัว จะไม่มีปรากฏการณ์โพลาไรเซชันและความเสถียรของอิเล็กโทรดจะไม่เกิดขึ้น ปฏิกิริยาของอิเล็กโทรดคือ: Hg2CI2+2e= 2 Hg+ 2 C1 ˉ
(5) อิเล็กโทรดแก้ว: ปัจจุบันอิเล็กโทรดแก้ว pH เป็นหนึ่งในวิธีการที่สำคัญที่สุดในการวัดค่า pH เมื่อจุ่มลงในสารละลายที่จะวัด ไฮโดรเจนในสารละลายที่จะวัดจะถูกแตกตัวเป็นไอออนและแลกเปลี่ยนกับชั้นไฮเดรชั่นบนพื้นผิวของหลอดอิเล็กโทรด และชั้นในของกระเปาะยังสร้างศักย์ไฟฟ้าของอิเล็กโทรดอีกด้วย เนื่องจากไฮโดรเจนไอออไนเซชันของชั้นในยังคงไม่เปลี่ยนแปลง ในขณะที่ไฮโดรเจนไอออไนเซชันของชั้นนอกมีการเปลี่ยนแปลง ความต่างศักย์ระหว่างชั้นในและชั้นนอกก็เปลี่ยนไปเช่นกัน และขนาดของมันจะถูกกำหนดโดยความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออไนเซชันของสารละลายใน ชั้นนอกของเมมเบรน วิธีการทดสอบนี้ง่าย ผลลัพธ์แม่นยำ และมีปัจจัยรบกวนน้อยกว่า
(6) อิเล็กโทรดคอมโพสิต: ปัจจุบันส่วนใหญ่ใช้ประเภทที่เรียกว่าอิเล็กโทรดคอมโพสิต ซึ่งเป็นอิเล็กโทรดที่รวมอิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิงไว้ในโพรบเดียว มีฟังก์ชันที่รวมกันระหว่างอิเล็กโทรดแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิง ทำให้การวัดสะดวก แม่นยำ และเชื่อถือได้มากขึ้น
การบำรุงรักษาเครื่องมือวัดความเป็นกรด (ph meter) นอกจากการใช้เครื่องมืออย่างถูกต้องแล้ว คุณต้องเข้าใจการบำรุงรักษาเครื่องมือและข้อควรระวังในการตรวจวัดด้วย
