Popis problemov merjenja s pH metrom
1. Merjenje pH pri visoki temperaturi
Visoka temperatura vodne raztopine se na splošno nanaša na nad 60 stopinj. Pod tem pogojem ima raztopina posebno resen korozijski učinek na stekleno elektrodo, zlasti v alkalnem območju pH. Ta korozijski učinek povzroči odnašanje potenciala steklene elektrode in poslabša njeno delovanje. .
V posodah za razmnoževanje mikrobov v farmacevtski, fermentacijski, živilski in drugi industriji merjenje pH zahteva, da lahko steklena elektroda prenese visokotemperaturno stimulacijo pri 120-130 stopinjah, kar pomeni, da mora elektroda vzdržati erozijo visokotemperaturne raztopine.
the
Druga težava, ki jo je treba rešiti pri merjenju visoke temperature, je stabilnost referenčne elektrode.
Da bi preprečili raztapljanje AgCl pri visoki temperaturi, zgostite plast AgCl, dodajte trdni AgCl v raztopino elektrode ali uporabite monokristal AgCl kot referenčno elektrodo; referenčno elektrodo je mogoče priključiti tudi izven območja visoke temperature in jo povezati preko solnega mostu.
2. Merjenje pH pri nizki temperaturi
Pri nizki temperaturi notranji upor steklene elektrode močno naraste, zato je treba izbrati stekleno elektrodo z nizkim notranjim uporom pH in notranji raztopini elektrode dodati organsko topilo, da se zniža zmrzišče.
3. Merjenje pH nevodnih raztopin
Nevodne raztopine se nanašajo na raztopine, sestavljene iz nevodnih topil, vključno s čistimi nevodnimi raztopinami in delnimi nevodnimi raztopinami.
Veliko elektrolitov, topnih v organskih topilih, zahteva tudi merjenje pH. Običajno uporabljena organska topila vključujejo etanol, glikole, etre, amide, nitrile, ketone itd. Njihova sposobnost raztapljanja elektrolitov je povezana z njihovo dielektrično konstanto ε. Njihova dielektrična konstanta se bistveno razlikuje od dielektrične konstante vode (voda ε=78.3) in je lahko višja ali nižja od vode. Na primer, dielektrične konstante ε propanola, etanola, metanola, glicerola, propilenglikola in formamida so 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 in 109,5. Ker je dielektrična konstanta organskih topil drugačna od dielektrične konstante vode, se območje pH in nevtralna točka vsakega topila bistveno razlikujeta od vrednosti vode.
Z razvojem industrije ter napredkom znanosti in tehnologije so postopoma potekale raziskave merjenja pH vrednosti nevodnih raztopin. Bolj zreli so težka voda, propanol, etanol, metanol, glicerol, propilenglikol in formamid.
Čista voda je kemično nevtralna in konstanta ionskega produkta Kw vode je enaka 10 na -14. potenco pri 250C. Velikost "običajnega pH območja" za vodne raztopine je običajno definirana kot:
-logKw=14 Zato je območje merjenja pH od 0 do 14.
Nevtralna točka pHn vodne raztopine je vrednost pH, pri kateri sta koncentraciji H+ in OH- enaki. pHn=-1/2logKw
pHn je povezan s temperaturo, pri 250C, pHn=,7.00, pri 1000C, pHn=6.13, glejte priloženo tabelo.
Območje pH topila Z je definirano kot;
the
pH območje (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z je ionski produkt Z (znan tudi kot ionsko migracijsko število). pri 250C
Ko je Z=voda, je območje pH Kap=10-14pH 14pH. pHn =7
Z=acetonitril, Kap=10-28 pH območje je 28 pH. pHn =14
Z=formamid Kap=10-17pH območje je 17pH. pHn=8.5
Opomba: pH=14 v vodni raztopini pomeni vrednost pH pri najvišji alkalnosti, pH=14 v raztopini acetonitrila pa je samo nevtralna točka. Zato je treba biti pozoren pri primerjavi pH vrednosti različnih topil, to pomeni, da med pH vrednostmi različnih topil ni primerljivosti.
Varnostni ukrepi pri merjenju pH vrednosti nevodnih raztopin:
Nevodna raztopina ima slabo prevodnost, med referenčno elektrodo in merjeno raztopino pa se bo oblikoval velik in nestabilen tekočinski spojni potencial, kar bo povzročilo precejšnje napake pri merjenju. Referenčna elektroda je čim bližje pH stekleni elektrodi in penetracija KCL v elektrolit referenčne elektrode mora biti velika (penetracija KCL elektrolita zunanje referenčne elektrode mora biti velika). Najbolje je uporabiti kompozitno elektrodo. Zaradi majhne in fiksne razdalje med indikatorsko elektrodo in referenčno elektrodo v kompozitni elektrodi je koristno pridobiti stabilen in ponovljiv potencial v nevodni raztopini, celica za merjenje pH pa mora biti dobro zaščitena.
Pri merjenju emulzije (emulzije) ali oljne raztopine je zelo pomembno, da pravilno izberete vrsto tekočega spoja, tekočinski spoj pa je enostavno obnoviti in očistiti. Priporočljivo je, da so za nekatere nevodne raztopine primerni odprti ali zaprti tekočinski spoji.
Pri spletnih meritvah strogo nadzorujte pretok (laminarni tok). Izogibajte se turbulencam.
Topilo raztopine referenčne elektrode mora uporabiti izmerjeno sestavo raztopine kot topilo za odpravo nestabilnega potenciala tekočega spoja ali uporabiti raztopino mostu z dvojno soljo.
Po merjenju nevodne raztopine ima pH steklena elektroda pogosto upad odzivnih lastnosti. V tem času je treba elektrodo očistiti s čistilnim sredstvom in jo nato za nekaj ur potopiti v 0.1mol/L HCL, da obnovi elektrodo.
Po merjenju raztopine, ki vsebuje maščobe in beljakovine, lahko elektrodo za nekaj ur potopite v mešano topilo, ki vsebuje močan pepsin (Pepsin) HC, in jo nato sperete z vodo.
Za merjenje pH nevodnih medijev, podobnih vodi, kot sta težka voda in sistem voda-alkohol, lahko steklena elektroda dolgo časa ohranja stabilen potencial v takih topilih. Po potopitvi elektrode v topilo elektroda doseže ravnotežje in nato za umerjanje elektrode uporabi standardno pufersko raztopino, konfigurirano v tem topilu. Vrednost pH, izmerjena s to metodo, je relativna vrednost pH ali navidezna vrednost pH.
Za elektrode za merjenje pH nevodne raztopine je bolje uporabiti litijevo stekleno elektrodo namesto natrijeve steklene pH elektrode (litijeva steklena pH elektroda je modra, natrijeva steklena pH elektroda pa bela). Ker je za steklene elektrode vlaga potrebna za oblikovanje pH-odzivne "hidratacijske gelne plasti", potrebujejo litijeve steklene elektrode veliko manj vlage kot natrijeve steklene elektrode.
Pri merjenju nevode je treba uporabiti pH meter z velikim razponom (izven polnega območja pH14),
