Contor de pH
Această intrare sau secțiune pe tema chimiei analitice nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Un pH-metru (sau pH-metru) este un dispozitiv electronic utilizat pentru măsurarea pH - ului unui lichid . De asemenea, poate fi echipat cu sonde speciale potrivite pentru măsurarea pH-ului probelor solide și semisolide.
Un pHmetru tipic constă dintr-o sondă (un electrod de sticlă ) conectat la un dispozitiv electronic care colectează semnalul sondei, calculează valoarea pH-ului corespunzătoare și o reprezintă pe un afișaj.
Istorie
Primii contoare de pH comerciale au fost produse la sfârșitul anilor 1930 în Statele Unite de către Arnold Orville Beckman și în Danemarca de către firma Radiometer . Beckman a fost asistent la Institutul de Tehnologie din California , când a fost întrebat de către Glen Joseph, un chimist de laborator la Cultivatorii din California de fructe Exchange, pentru a face un instrument capabil să măsoare rapid aciditatea lamaie suc . Invenția lui Beckman a dus la nașterea companiei Beckman Instruments, care a devenit ulterior Beckman Coulter.
În Italia, una dintre primele companii care a produs pirametri a fost Hanna Instruments care în 1986 a comercializat pHep, primul pirometru de buzunar și cu preț redus [ fără sursă ] .
Sonda
Sonda pH este în general un electrod de sticlă care măsoară diferența de potențial electric pe două fețe ale unei membrane subțiri de sticlă plasată la capătul electrodului, această diferență de potențial este legată de diferența dintre concentrațiile ionilor de hidrogen din interiorul și exteriorul membrană. Unitatea PH produce, în general, o diferență de potențial de aproximativ 0,059 V.
Există adesea două sonde imersate în soluție: pe lângă electrod, este scufundată și o sondă de temperatură , a cărei sarcină este de a corecta citirea electrodului în funcție de temperatura reală a probei.
Contorul
Circuitul contorului este practic un voltmetru care arată rezultatele în unități de pH, mai degrabă decât în volți . Impedanța contorului trebuie să fie foarte mare, datorită rezistenței electrice ridicate (între 20 și 1000 M Ω ) a electrozilor de sticlă folosiți în mod obișnuit.
Circuitul unui pHmetru simplu constă dintr-un amplificator operațional cu un câștig total de aproximativ 17 ori. Amplificatorul convertește potențialul electric slab produs de sondă (-59,16 mV / pH în soluții bazice, +59,16 mV / pH în soluții acide) în unități de pH, schimbând rezultatul cu 7 unități (offset) pentru a-l încadra în scară de pH:
- la neutralitate (pH = 7) sonda nu are potențial electric.
- la pH alcalin (pH> 7) sonda produce un potențial electric între zero și -414,12 mV (7 * -59,16 mV); o citire a cifrelor.48 mV, de exemplu, corespunde, prin urmare, cu - (- 0.18) * 17 + 7 = 10 unități de pH.
- la pH acid (pH <7) sonda produce un potențial electric între zero și +414,12 mV; o citire de +177,48 mV de exemplu corespunde la - (0,18) * 17 + 7 = 4 unități de pH.
Calibrare și utilizare
Din punct de vedere electric, calibrarea unui pHmetru înseamnă reglarea valorilor de câștig și decalaj ale circuitului amplificatorului astfel încât valoarea furnizată de instrument să coincidă cu cea așteptată din citirea unor soluții standard cu un pH cunoscut.
Operațional, calibrarea se efectuează cu două sau trei soluții tampon standard, de preferință înainte de utilizare, chiar dacă cele mai moderne pH-metre sunt stabile chiar și până la o lună. În calibrarea în două puncte, se utilizează o soluție tampon la pH 7,01 (practic neutru) și una la pH 10,01; în cel cu trei puncte, se adaugă și o a treia soluție tampon la pH 4,01.
Câștigul și compensarea sunt ajustate în mod repetat până când standardele utilizate produc citirea pH-ului așteptată. În cele mai moderne instrumente, această reglare este realizată complet automat.
După calibrare, electrodul este clătit cu apă distilată, uscat și imersat în probă.
Din păcate, aceste instrumente tind să iasă în evidență în timp și, prin urmare, trebuie calibrate în mod regulat. Dacă utilizați pH-metrul zilnic pentru o mai bună funcționare a instrumentului, se recomandă calibrarea acestuia cel puțin o dată la fiecare 15/20 măsurători.
Electrodul de sticlă este în general depozitat scufundat într-o soluție de pH 3 pentru a preveni uscarea membranei de sticlă; tindem să evităm utilizarea apei distilate deoarece ar putea extrage ionii de hidrogen prezenți în interiorul electrodului prin osmoză .
Tipuri de pH-metru
PH-metrele pot fi dispozitive portabile simple, similare cu pixurile mari, care costă câteva zeci de euro până la echipamente complexe de laborator, cu posibilitatea de a monta sonde diferite și de a interfața cu computerele personale .
În plus, sondele sunt disponibile pentru aplicații speciale și pentru probe sau medii de lucru dure.
O categorie specială de pH-metri sunt cele cateterizate pentru uz sanitar; ele sunt de obicei utilizate în detectarea pH-ului gastric în investigațiile clinice de interes gastroenterologic , adesea împreună cu un înregistrator digital de semnal, rămânând în poziție timp de 24 de ore.
Elemente conexe
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere pe pH-metru
linkuri externe
- ( EN ) Piaccametro , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
