Kako temperatura utiče na pH? PH: šta je to, zašto je važno i kako ga izmjeriti koristeći pH metar Hanna Instruments kao primjer

Članci u ovoj sekciji mogu se preuzeti u Word formatu (tekst i slike) i Excel formatu (tekst, slike, radni fragmenti proračuna)

Međutim, ako i dalje ne volite da koristite slike o kojima smo govorili u prethodnoj lekciji, onda možete ponuditi kratke programe koji rade u rasponu NaCl = 0--500 μg/kg i t = 10--50 oC sa greškom ekstrapolacije do 2 μg/kg pretvoren u natrijum, što je mnogo manje od greške samog merenja. Ove programe ćete pronaći u datoteci Fragment.xls, imaju sljedeći tabelarni oblik:

NaCl u kontaktu sa vazduhom:

Ako je sadržaj ugljičnog dioksida u zraku prostorije veći od izračunatog, tada će koncentracija NaCl izračunata iz ovih fragmenata biti precijenjena.

Sada o kvaliteti naših podataka. Uvijek čuvajte svoje originalne podatke. Ako ste snimili očitanja uređaja - električnu provodljivost ili pH - zapišite temperaturu otopine koja se mjeri. Za pH, navedite da li je temperaturni kompenzator bio uključen tokom mjerenja i općenito pogledajte upute za uređaj da vidite šta radi kada temperatura uzorka odstupi od standardne temperature. Kada određujete pH, provodljivost ili alkalnost hidrata u uzorku, posebno u uzorku s visokim početnim sadržajem ugljičnog dioksida, imajte na umu da vaš uzorak više nije isti kao kada je uzet. Nepoznata količina ugljičnog dioksida je već prešla iz uzorka u zrak ili obrnuto.

Jednom su zvali iz Vinice i pitali kako podesiti pH prema temperaturi. Ovo može, ali i ne mora biti ono što bi trebalo učiniti na licu mjesta. U svakom slučaju, zabilježite početni pH i temperaturu uzorka i obezbijedite zasebnu kolonu za podešenu pH vrijednost.

Sada o tome kako podesiti pH. Bojim se da je unutra opšti pogled Ni stotinu mudraca ne može odgovoriti na ovo „jednostavno“ pitanje. Na primjer, ovako izgleda ovisnost pH vrijednosti od temperature za apsolutno čistu vodu.

Isto, ali u kontaktu sa vazduhom:

Ali ispostavilo se da je korekcija pH na temperaturu za ova dva grafikona ista:

Prijelaz sa izmjerenog pHt na pH na t=25 °C za ove grafikone može se izvršiti korištenjem formule:

Rigorozniji pristup bio bi uzimanje ne 1 i 3 mg/l slobodnog ugljičnog dioksida, već 1 i 3 mg/l ukupnog (nedisociranog i disociranog) ugljičnog dioksida. Ako želite, naći ćete ovaj fragment na Sheet4, ali rezultati za ovaj fragment neće se značajno razlikovati od onih prikazanih na ovom Listu.

Imajte na umu da su fragmenti za ugljični dioksid dati u odnosu na vode u kojima, osim ugljičnog dioksida, nema lužina ili kiselina, a posebno amonijaka. To se dešava samo kod nekih termoelektrana sa kotlovima srednjeg pritiska.

Ciljevi proučavanja teme:
- rezultati predmeta: izučavanje pojmova „elektrolitička disocijacija“, „stepen elektrolitičke disocijacije“, „elektrolit“, razvijanje znanja o vodoničnom indeksu, razvijanje veština u radu sa supstancama na osnovu poštovanja bezbednosnih propisa;
- metapredmetni rezultati: razvijanje vještina izvođenja eksperimenata korištenjem digitalne opreme (dobivanje eksperimentalnih podataka), obrada i prezentacija dobijenih rezultata;
- lični rezultati: razvijanje vještina u provođenju obrazovnih istraživanja na osnovu postavljanja laboratorijskog eksperimenta.

Izvodljivost korištenja projekta “pH i temperatura”.
1. Rad na projektu doprinosi formiranju interesovanja za proučavanje teorijske teme „Teorija elektrolitičke disocijacije“, koja je teška za ovaj uzrast (13-14 godina). U ovom slučaju, prilikom određivanja pH, učenici uspostavljaju vezu između stepena disocijacije kiseline i temperature rastvora. Rad sa rastvorom sode je propedevtičke prirode u 8. razredu i omogućava vam da se vratite na rezultate projekta u 9. razredu (vannastavne aktivnosti), 11. razredu (opći kurs) kada proučavate hidrolizu soli.
2. Dostupnost reagensa (limunska kiselina, soda bikarbona) i opreme (u nedostatku digitalnih pH senzora, možete koristiti indikatorski papir) za istraživanje.
3. Pouzdanost eksperimentalne metodologije osigurava nesmetan napredak rada, zagarantovan od smetnji i metodoloških grešaka.
4. Sigurnost eksperimenta.

Instrumentalna sekcija
Oprema:
1) digitalni pH senzor ili laboratorijski pH metar, lakmus papir ili drugi indikator kiselosti;
2) alkoholni termometar (od 0 do 50 0C) ili digitalni temperaturni senzor;
3) limunska kiselina (1 kašičica);
4) soda bikarbona (1 kašičica);
5) destilovana voda (300 ml);
6) posuda za vodeno kupatilo (aluminijumska ili emajlirana posuda ili posuda), rastvore možete ohladiti mlazom hladnom vodom ili snijeg i grijati toplom vodom;
7) čaše sa samljevenim poklopcem kapaciteta 50-100 ml (3 kom.).

Lekcija br. 1. Formulacija problema
Plan lekcije:
1. Diskusija o pojmovima “elektrolitička disocijacija”, “stepen elektrolitičke disocijacije”, “elektrolit”.
2. Izjava o problemu. Planiranje instrumentalnog eksperimenta.

Sadržaj aktivnosti
Aktivnosti nastavnika
1. Organizuje diskusiju o pojmovima “elektrolitička disocijacija”, “stepen elektrolitičke disocijacije”, “elektrolit”. pitanja:
- Koje su vrste elektrolita?
- Koliki je stepen elektrolitičke disocijacije?
- Kakav je oblik pisanja jednadžbe disocijacije za jake (na primjeru sumporne kiseline, aluminij sulfata) i slabe elektrolite (na primjeru sirćetne kiseline)?
- Kako koncentracija rastvora utiče na stepen disocijacije?
Odgovor se može raspravljati na primjeru razrijeđenih i koncentriranih otopina octene kiseline. Ako je moguće odrediti električnu provodljivost, moguće je demonstrirati različitu električnu provodljivost octene esencije i stolnog octa

Perceive nove informacije na temu Razvijanje ideja o stepenu disocijacije koje su se formirale na časovima hemije Kognitivni

Procijeniti potpunost razumijevanja teme Sposobnost analize razumijevanja pitanja Regulatorno

Aktivnosti nastavnika
2. Organizuje planiranje i pripremu instrumentalnog eksperimenta:
- upoznavanje sa podacima iz projekta “pH i temperatura”;
- rasprava o cilju, hipotezi projekta;
- organizacija radnih grupa (tri grupe);
- priprema opreme

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Uočavanje informacija o sigurnosnim pravilima pri radu sa kiselinama (limunska kiselina) Razvoj koncepta potrebe za poštovanjem sigurnosnih pravila Kognitivni
Pojasnite šta ostaje nejasno Sposobnost formulisanja pitanja na temu Komunikativno
Procijeniti potpunost razumijevanja metodologije za rad na projektu Sposobnost analize razumijevanja pitanja Regulatorno

Lekcija br. 2. Provođenje eksperimenta
Plan lekcije:
1. Priprema za rad digitalnih senzora pH i temperature.
2. Provođenje studije ovisnosti pH vrijednosti od temperature:
Grupa 1: mjerenje pH otopine limunske kiseline na 10 0C, 25 0C, 40 0C;
Grupa 2: mjerenje pH otopine sode bikarbone na 10 0C, 25 0C, 40 0C;
Grupa 3: mjerenje pH destilovane vode na 10 0C, 25 0C, 40 0C.
3. Primarna analiza dobijenih rezultata. Popunjavanje upitnika GlobalLab projekta.

Aktivnosti nastavnika
1. Organizuje radna mesta za svaku grupu učenika:
- objašnjava kako rashlađivati ​​otopine, a zatim ih postepeno zagrijavati i mjeriti temperaturu i pH;
- odgovara na pitanja učenika

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Uočavanje informacija na osnovu operativnih metoda Razvoj ideja o radu digitalnih senzora Kognitivni
Pojasnite šta ostaje nejasno Sposobnost formulisanja pitanja na temu Komunikativno
Procijeniti potpunost razumijevanja rada na projektu Sposobnost analize razumijevanja pitanja Regulatornog

Aktivnosti nastavnika
2. Organizuje rad učenika u grupama. Nastavnik prati tok rada u grupama, odgovara na eventualna pitanja učenika, prati popunjavanje tabele rezultata istraživanja na tabli

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
1. Povežite digitalne senzore na PC.
2. Pripremite rješenja:
1. grupa - limunska kiselina;
2. grupa - soda bikarbona;
3. grupa - destilovana voda.
3. Ohladite rastvore i izmerite pH na 10 0C.
4. Rastvori se postepeno zagrijavaju i pH se mjeri na 25 0C i 40 0C.
5. Rezultati mjerenja se unose u opštu tabelu, koja je nacrtana na tabli (pogodno za diskusiju) Formiranje vještina u provođenju instrumentalnog istraživanja Kognitivno
Rad u grupama Vaspitna saradnja u grupama Komunikativna
Rade na zajedničkom problemu, procjenjujući tempo i kompletnost obavljenog posla Sposobnost da analiziraju svoje postupke i ispravljaju ih na osnovu zajedničkog rada cijelog razreda Regulator

Aktivnosti nastavnika
3. Organizuje primarnu analizu rezultata istraživanja. Organizuje rad studenata na popunjavanju upitnika za GlobalLab projekat “PH i temperatura”

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Upoznavanje sa rezultatima rada drugih grupa Formiranje ideja o zavisnosti pH vrednosti od temperature Kognitivni
Postavljati pitanja predstavnicima drugih grupa Vaspitna saradnja sa drugovima iz razreda. Razvoj usmenog govora Komunikativni
Analizirati rezultate svog rada, ispuniti projektni upitnik Sposobnost analizirati svoje djelovanje i predstaviti rezultate svog rada Regulator

Lekcija br. 3. Analiza i prezentacija dobijenih rezultata
Sadržaj aktivnosti
1. Prezentacija rezultata: nastup učenika.
2. Rasprava o zaključcima koji su značajni za učesnike u projektima koji koriste digitalne pH senzore.

Aktivnosti nastavnika
1. Organizuje nastupe učenika. Podržava zvučnike. Donosi zaključak o radu na projektu, zahvaljuje se svim učesnicima

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Predstavljaju rezultate svojih aktivnosti, slušaju govore svojih drugova iz razreda. Formiranje ideja o obliku prezentacije rezultata projekta Kognitivni
Učestvujte u diskusiji o govorima. Obrazovna saradnja sa drugovima iz razreda. Razvoj usmenog govora Komunikativni
Analizirati rezultate svog rada, komentirati izjave drugova iz razreda Sposobnost analiziranja rezultata svojih aktivnosti i rada drugih ljudi Regulator

Aktivnosti nastavnika
2. Organizuje raspravu o pitanju koje je predstavljeno u projektu „Kako će se ponašati pH rastvora ako se ohladi ili zagreje? Zašto naučnici pokušavaju da izmjere pH na istoj temperaturi i kakav zaključak bi iz toga trebali izvući učesnici GlobalLab projekta?”
Organizuje raspravu o rezultatima koji potvrđuju ili opovrgavaju hipotezu projekta „Kada se promijeni temperatura otopina, mijenja se konstanta disocijacije otopljenih kiselina i lužina i, posljedično, pH vrijednost“

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Razgovarajte o odnosu između pH otopine i temperature Razvoj ideja o stepenu elektrolitičke disocijacije Kognitivni
Izrazite svoje mišljenje o hipotezi projekta i formulirajte zaključak. Saradnja u učenju sa kolegama iz razreda. Razvoj usmenog govora Komunikativni
Procijeniti hipotezu projekta na osnovu dobijenih rezultata Sposobnost procijeniti hipotezu na osnovu već dobijenih rezultata i formulirati zaključak Regulator

pH elektrode nisu savršeni sistemi. Mogu imati različite dužine, nesavršene geometrijske oblike, nepravilnosti u sastavu unutrašnjeg elektrolita itd. Sve to utječe na njihove karakteristike, a ujedno je i sasvim normalno, jer u svakoj proizvodnji postoje određene tolerancije. Stoga, svaki pH metar treba kalibraciju, koja pomaže uređaju da uspostavi odnos između signala sa elektrode i pH vrijednosti u otopini.

Kalibracija je veoma važan trenutak! Moramo biti svjesni nemogućnosti mjerenja pH s preciznošću većom od standarda koji se koriste. Na primjer, ako želite raditi s preciznošću od 0,01 pH, tada moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti: ukupna greška pH metra i elektrode ne smije biti veća od 0,005 pH, a kalibraciju treba izvršiti s posebnom pažnjom koristeći posebne visoko- precizna puferska rješenja. Takva rješenja ne možete kupiti jer nisu uskladištena. Morat ćete ih pripremiti sami, koristeći posebno pripremljene reagense i vodu.

Ako nemate priliku pripremiti pufer s točnošću od +/- 0,005 pH, tada ćete se morati zadovoljiti vlastitim puferskim otopinama, čija je točnost osigurana na nivou od +/- 0,02 pH. Kada se kalibrira prema takvim standardima, ukupna greška neće prelaziti 0,04 - 0,03 pH, pod uslovom da je greška uređaja unutar 0,01 pH. Ovo je najčešća praksa i nećete pronaći niti jednu metodu ili GOST koji bi zahtijevao održavanje pH s točnošću većom od 0,05 pH. Izuzetak su samo neke farmaceutske i specijalizirane industrije.

Moderne pH elektrode se obično kombinuju, tj. i pH elektroda i referentna elektroda nalaze se u jednom kućištu. Pored jednostavnosti upotrebe, ovo omogućava brži odgovor i smanjuje ukupnu grešku.

Izoelektrična tačka za takve elektrode je pH=7 (0 mV). Stoga, prije svega, uređaj treba kalibrirati prema puferu s neutralnim pH (na primjer, 6,86 ili 7,01). Drugu tačku treba odabrati na udaljenosti od približno 3 pH jedinice, tj. pH=4 ili 10. Ako se uređaj kalibriše pomoću samo dva pufera, onda izbor druge tačke zavisi od opsega u kojem primarno radite. Ako su to alkalni rastvori, onda koristite pufer sa pH=10, ako je kisel, koristite pufer sa pH=4. To je zbog neke razlike u nagibu kalibracijskih linija u kiselim i alkalnim područjima. Neće biti problema ako se vaš uređaj može kalibrirati na tri ili više tačaka. U ovom slučaju redoslijed kalibracije nije važan, jer ga pH metar samostalno prati.

Na jeftinim modelima pH merača (HI8314, Piccolo, Checker) predviđena su dva zavrtnja za kalibraciju: jedan za podešavanje izoelektrične (referentne) tačke (pH7), drugi za podešavanje nagiba (pH4/10). Vrlo često se, kada se koriste, zbune, a nastaje situacija kada relativni položaj vijaka ne dozvoljava kalibraciju. U tom slučaju, prije kalibracije, trebate postaviti oba zavrtnja u srednji položaj (1/2 okreta za Piccolo i 15-16 okreta za ostale modele iz krajnjeg položaja).

Najnapredniji modeli pH metara imaju tzv. GLP podrška, koja vam, pored datuma posljednje kalibracije, omogućava procjenu stanja elektrode na osnovu omjera nagiba krivulje kalibracije i teorijske vrijednosti (59,16 na 25C) u %. Ako uređaj nema GLP podršku, ali ima način mjerenja mV, tada se nagib može izračunati nezavisno mjerenjem mV vrijednosti u pH=7 i pH=4 puferima.

Na primjer:

pH7 = -10 mV
pH4 = +150 mV
nagib = 150 – (-10)/59,2x3 = 90,1%
95 – 102% - elektroda u radnom stanju,
92 – 95% - potrebno je čišćenje elektrode,
manje od 92% - potrebno je promijeniti elektrolit ili zamijeniti elektrodu.

Problem kompenzacije temperature, automatska kompenzacija temperature

Problem kompenzacije temperaturnih promjena jedan je od najvažnijih i najtežih za rješavanje u pH mjerenju. Greška u mjerenju nastaje iz tri razloga: Nernstova jednačina uključuje temperaturu; Ravnotežne koncentracije vodikovih jona u puferu i uzorcima variraju s temperaturom; Karakteristike pH elektrode zavise od temperature. 1. Prema Nernstovoj jednadžbi, teoretski nagib kalibracione krive se mijenja s temperaturom. Ako uređaj ne uzme u obzir ovu promjenu, tada se grešci mjerenja dodaje greška u prosjeku jednaka 0,003 pH za svaki stepen Celzijusa i svaku pH jedinicu iz izopotencijalne tačke.

Na primjer: uređaj je kalibriran prema pH=7 puferu na temperaturi od 25C.
Uzorak sa pH=5 na 20C, greška = 0,003 x 5 x 2 = 0,03
Uzorak sa pH=2,5 na 2C, greška = 0,003 x 23 x 4,5 = 0,31
Uzorak sa pH=12 na 80C, greška = 0,003 x 55 x 5 = 0,82

Vrlo je jednostavno kompenzirati promjene nagiba kalibracijske linije, tako da to može učiniti gotovo svaki moderni pH metar, osim onih najjednostavnijih. To je ono što se u reklamnim brošurama i specifikacijama naziva “automatska termička kompenzacija” (automatska termička kompenzacija, ATC, ATC). Ali nijedan od uređaja ne dozvoljava uzimanje u obzir sljedeće dvije komponente greške. 2. Mnogo teži zadatak je kompenzacija promjena u ravnotežnim koncentracijama vodikovih jona u uzorcima s promjenama temperature. Problem je u tome što je bez poznavanja tačnog hemijskog sastava uzorka nemoguće predvidjeti prirodu ovih promjena. Postoji samo opći obrazac da pH neutralnih i alkalnih otopina jače ovisi o promjenama temperature nego pH kiselih otopina. Kada se temperatura promijeni za 25-30 stepeni, pH se može promijeniti za 0,5 - 1 jedinicu. Konvencionalni opći laboratorijski pH metri ne uzimaju u obzir ovaj faktor i nemoguće ga je uzeti u obzir, jer rješenja dolaze u vrlo različitim oblicima. Buferska rješenja nisu izuzetak:

temperaturu	pH vrijednost

3. Pored navedenih razloga, temperatura utiče i na samo tijelo elektrode i na elektrolit koji se nalazi u njemu. Sve ovo značajno utiče na pH vrednost. Gotovo niko od proizvođača to ne uzima u obzir. Izuzetak je Orion, koji je razvio LogR tehnologiju. Njegova suština leži u činjenici da je otpor (R) osjetljivog dijela pH elektrode obrnuto proporcionalan temperaturi: LogR = 1/T Osim uzimanja u obzir karakteristika elektrode koje se mijenjaju s temperaturom, to u principu omogućava da se napusti paralelno mjerenje temperature zamjenom temperature u Nernstovoj jednadžbi obrnutim logaritmom otpora elektrode. Nažalost, zbog niske tačnosti mjerenja temperature, ova tehnologija nije u širokoj upotrebi.

Šta trebate znati o temperaturnoj kompenzaciji

1. Automatska temperaturna kompenzacija u pH-metriji znači samo uzimanje u obzir temperature uključene u Nernstovu jednačinu.

2. Ako želite da znate tačnu pH vrednost uzorka na 25C, jedina prava opcija je da ga izmerite na 25C.

pH vrijednost, pH(lat. strondus hydrogenii- "težina vodonika", izgovara se "peh") je mjera aktivnosti (u visoko razrijeđenim otopinama ekvivalentna koncentraciji) vodikovih jona u otopini, koja kvantitativno izražava njegovu kiselost. Jednaka po veličini i suprotnog predznaka od decimalnog logaritma aktivnosti vodikovih jona, koja se izražava u molovima po litru:

Istorija pH vrednosti.

Koncept pH vrijednost uveo danski hemičar Sørensen 1909. Indikator se poziva pH (prema prvim slovima latinskih reči potentia hydrogeni- jačina vodonika, ili pondus hydrogeni- težina vodonika). U hemiji kombinacijom pX obično označavaju količinu koja je jednaka log X, i pismo H u ovom slučaju označimo koncentraciju vodikovih jona ( H+), odnosno termodinamička aktivnost hidronij jona.

Jednačine koje se odnose na pH i pOH.

Prikaz pH vrijednosti.

U čistoj vodi na 25 °C koncentracija vodikovih jona ([ H+]) i hidroksid ioni ([ OH− ]) identični i jednaki 10 −7 mol/l, to jasno proizilazi iz definicije ionskog proizvoda vode, jednakog [ H+] · [ OH− ] i iznosi 10 −14 mol²/l² (na 25 °C).

Ako su koncentracije dvije vrste jona u otopini iste, onda se kaže da otopina ima neutralnu reakciju. Kada se u vodu doda kiselina, koncentracija vodikovih iona se povećava, a koncentracija hidroksidnih iona smanjuje; kada se doda baza, naprotiv, sadržaj hidroksidnih iona se povećava, a koncentracija vodikovih iona opada. Kada [ H+] > [OH− ] kaže se da se rastvor ispostavi kiselim, a kada [ OH − ] > [H+] - alkalna.

Da bi bilo zgodnije zamisliti, da biste se riješili negativnog eksponenta, umjesto koncentracija vodikovih jona, koristite njihov decimalni logaritam koji se uzima sa suprotnim predznakom, a to je eksponent vodika - pH.

Pokazatelj bazičnosti otopine pOH.

Obrnuto je nešto manje popularno pH vrijednost - indeks osnovnosti rješenja, pOH, što je jednako decimalnom logaritmu (negativno) koncentracije jona u otopini OH − :

kao u bilo kojoj vodenoj otopini na 25 °C, što znači na ovoj temperaturi:

pH vrijednosti u otopinama različite kiselosti.

• Suprotno uvriježenom mišljenju, pH može varirati izvan raspona 0 - 14, a može ići i izvan ovih granica. Na primjer, pri koncentraciji vodikovih jona [ H+] = 10 −15 mol/l, pH= 15, pri koncentraciji hidroksidnih jona od 10 mol/l pOH = −1 .

Jer na 25 °C (standardni uslovi) [ H+] [OH − ] = 10 −14 , onda je jasno da na takvoj temperaturi pH + pHOH = 14.

Jer u kiselim otopinama [ H+] > 10 −7 , što znači da za kisele otopine pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH neutralnih rješenja je 7. Za više visoke temperature konstanta elektrolitičke disocijacije vode se povećava, što znači da se ionski proizvod vode povećava, tada će biti neutralan pH= 7 (što odgovara istovremeno povećanim koncentracijama kao H+, dakle OH−); sa padom temperature, naprotiv, neutralno pH povećava.

Metode za određivanje pH vrijednosti.

Postoji nekoliko metoda za određivanje vrijednosti pH rješenja. Indeks vodonika se približno procjenjuje pomoću indikatora, a mjeri se precizno korištenjem pH-metar ili određen analitički izvođenjem acidobazne titracije.

1. Za grubu procjenu koncentracije vodikovih jona, često se koristi acido-bazni indikatori- organske materije za bojenje čija boja zavisi od pH okruženje. Najpopularniji indikatori: lakmus, fenolftalein, metil narandža (metilnarandža) itd. Indikatori mogu biti u dva različito obojena oblika – kiseli ili bazični. Boja svih indikatora se mijenja unutar vlastitog raspona kiselosti, često 1-2 jedinice.
2. Za povećanje radnog intervala mjerenja pH primijeniti univerzalni indikator, što je mješavina nekoliko indikatora. Univerzalni indikator mijenja boju uzastopno od crvene preko žute, zelene, plave do ljubičaste kada se kreće iz kiselog područja u alkalno. Definicije pH korištenje indikatorske metode je teško za zamućene ili obojene otopine.
3. Korišćenjem specijalnog uređaja - pH-metar - omogućava mjerenje pH u širem rasponu i preciznije (do 0,01 jedinica pH) nego korištenjem indikatora. Ionometrijska metoda određivanja pH temelji se na mjerenju emf galvanskog kola milivoltmetar-jonometrom, koji uključuje staklenu elektrodu, čiji potencijal ovisi o koncentraciji jona H+ u okolnom rješenju. Metoda je vrlo precizna i pogodna, posebno nakon kalibracije indikatorske elektrode u odabranom rasponu pH, što omogućava mjerenje pH neprozirne i obojene otopine i stoga se često koristi.
4. Analitička volumetrijska metoda — acidobazna titracija— takođe daje tačne rezultate za određivanje kiselosti rastvora. Otopina poznate koncentracije (titrant) dodaje se kap po kap u otopinu koja se ispituje. Kada se pomešaju, to se dešava hemijska reakcija. Tačka ekvivalencije - trenutak kada ima tačno dovoljno titranta da se reakcija završi - bilježi se pomoću indikatora. Nakon toga, ako je poznata koncentracija i volumen dodane otopine titranta, određuje se kiselost otopine.
5. pH:

0,001 mol/L HCl na 20 °C ima pH=3, na 30 °C pH=3,

0,001 mol/L NaOH na 20 °C ima pH=11,73, na 30 °C pH=10,83,

Utjecaj temperature na vrijednosti pH objašnjava se različitom disocijacijom vodikovih jona (H+) i nije eksperimentalna greška. Temperaturni efekat se ne može kompenzovati elektronski pH-metar.

Uloga pH u hemiji i biologiji.

Kiselost sredine je važna za većinu hemijskih procesa, a mogućnost nastanka ili rezultata određene reakcije često zavisi od pH okruženje. Za održavanje određene vrijednosti pH u reakcionom sistemu, prilikom izvođenja laboratorijskih istraživanja ili u proizvodnji, koriste se puferske otopine koje omogućavaju održavanje gotovo konstantne vrijednosti pH kada se razrijedi ili kada se otopini dodaju male količine kiseline ili lužine.

pH vrijednost pHčesto se koristi za karakterizaciju kiselinsko-baznih svojstava različitih bioloških medija.

Za biohemijske reakcije od velikog je značaja kiselost reakcionog medija koji se javlja u živim sistemima. Koncentracija vodikovih jona u otopini često utječe na fizičko-hemijska svojstva i biološku aktivnost proteina i nukleinskih kiselina, stoga je za normalno funkcioniranje organizma održavanje acidobazne homeostaze zadatak od izuzetnog značaja. Dinamičko održavanje optimalnog pH biološke tečnosti se postiže pod uticajem pufer sistema organizma.

U ljudskom tijelu pH vrijednost je različita u različitim organima.

Neka značenja pH.
Supstanca
Elektrolit u olovnim baterijama
Želudačni sok
Limunov sok (5% rastvor limunske kiseline)
Prehrambeno sirće
koka kola
sok od jabuke
Koža zdrava osoba
Kisela kiša
Pije vodu
Čista voda na 25 °C
Morska voda
Sapun (masni) za ruke
Amonijak
izbjeljivač (izbjeljivač)
Koncentrovani alkalni rastvori

Svojevremeno, moj prvi akvarij s morskom vodom bilo remek-delo. Bilo je 20 galona cijelim putem stakleni akvarijum, zalijepljen silikonskim ljepilom. Sistem filtracije se sastojao od pneumatskih pješčanih filtera. Moj zadatak je bio da izdržavam njegova dva stanovnika (riba dama Beau Gregory - Stegastes leucostictus- i morska anemona Condylactis) što sretniji (što je, s obzirom na moj nedostatak iskustva i ograničena sredstva, značilo da ih održim u životu). Težak zadatak za devetogodišnjaka, to je bila 1964. Moja mentorica, gospođa Perry iz Cobb Pets, rekla mi je da provjerim specifičnu težinu vode i pH. Specifična težina je bila prilično jednostavna (samo bacite hidrometar u rezervoar i napravite oznaku na određenom nivou dok dodajete svježu vodu), ali pH je bio malo složeniji. Ovaj parametar je testiran dodavanjem obojene tekućine u bocu koja sadrži uzorak akvarijske vode. Kao magijom, boja uzorka vode je promijenjena, a zatim upoređena pomoću uporedne karte koja se sastoji od niza obojenih kvadrata. Na osnovu rezultata mog prvog testiranja, morao sam dodati soda bikarbona za podizanje pH nivoa. Ispunjen osjećajem dužnosti, uradio sam upravo to - bez promjena. Nastavila sam proces sve dok nisam dodala cijelo pakovanje sode bikarbone.

Nikada neću saznati šta je uzrokovalo smrt moje ribe i morske anemone, ali incident se dogodio odmah nakon opisane epizode. Pored toga što se sve završilo veoma tužno po moje ljubimce, situacija je za mene bila poražavajuća. Sav moj rad, za koji sam dobijao dolar sedmično, bio je propao. Da stvar bude gora, ja sam bio odgovoran za smrt stanovnika. Zakopao sam ih na paprati prekrivenoj obali potoka koji je tekao kroz naše dvorište. Sada mislim da je tekući reagens istekao, pa su rezultati bili netačni. Bila je to vrlo poučna lekcija.

Tokom godina situacija se nije mnogo promijenila. Nepoznavanje značaja ovog ključnog parametra i načina provjere indikatora, nedostatak pravilnog tumačenja i potrebnih mjera može i dovest će do strašnih posljedica. Ono što se značajno promijenilo je dostupnost na tržištu i pristupačnost metoda i instrumenata za mjerenje pH vrijednosti. U ovom članku ćemo pogledati neke od njih, upoređujući njihove prednosti i nedostatke.

pH određivanje

pH je ocjena kisele ili alkalne prirode tvari, izražena na skali od 0 do 14, pri čemu je 0 vrlo kiselo, a 14 vrlo alkalno. Neutralna sredina (ni kisela ni alkalna) - indikator 7 na ovoj skali. Joni vodonika dominiraju na kiselim pH nivoima, dok hidroksilni joni dominiraju na alkalnim pH nivoima.

Slika 1. pH skala je logaritamska i predstavlja stepen aktivnosti vodonikovih jona.

Ovisno o izvoru, pH znači "potencijal vodonika" ili francuski izraz "pouvoir hydrogène", što znači "energija vodika".

Važnost mjerenja pH vrijednosti

pH je karakteristika tečnosti (u našem slučaju), što utiče na njihovu hemijski sastav, posebno, rastvorljivost hranljive materije(u redu, ako nismo otišli predaleko). Nizak pH može potencijalno toksične teške metale učiniti topljivim. pH utiče na aktivnost enzima (oni imaju preferirani pH opseg). Visok pH je sposoban da rastvori ćelijske lipidne membrane. U vodenih organizama postoji i preferirani pH raspon. Kratka recenzija pH vrijednosti u različitim okruženjima(od interesa za akvariste) prikazano je u tabeli 1. Tabela 1. Približne pH vrijednosti.

pH izvor	pH
Rio Negro River	5.1
Kišnica	5.6
Rijeka Amazon (lagana voda)	6.9
Čista (pijaća) voda	7
Morska voda	8.2
jezero Tanganjika (površina)	9

pH merenje

Postoji nekoliko načina za određivanje pH. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. Počnimo sa najjeftinijim.

Lakmus papir
Lakmus je materijal koji potiče od lišajeva (ime dolazi od staronordijske riječi litmosi, što znači "boja" i "mahovina/lišaj"). Ovaj lakmusov derivat mijenja boju predvidljivo kada je izložen različitim pH nivoima. Ova osjetljivost čini lakmus jednostavnim i jeftinim načinom za određivanje pH. Lakmus papir je papir u koji su dodane ove boje topive u vodi, a promjena boje uzrokovana uranjanjem lakmus papira u uzorak vode ukazuje na kiselu ili alkalnu sredinu. Radni opseg pH mjerenja je približno 5 - 8. Testiranje promjene boje treba obaviti pod svjetlom punog spektra.

Slika 2. Lakmus papir je jeftin, ali približan način mjerenja pH.

Prednosti: jeftin (oko 5 US). Brz, jednostavan za korištenje.

Nedostaci: Daje približne pokazatelje. Boja uzorka vode, redukcioni agensi i oksidanti utiču na rezultat. Tumačenje rezultata zahtijeva oštru viziju. Reagens ima ograničen rok trajanja.

Indikatorske boje
Vrlo je malo takvih pH indikatora. Mogu se kupiti u prahu ili tečnom obliku. Obično se koriste u testovima koji uključuju titraciju. Ispod su karakteristike nekih od njih:

Fenolftalein: kiselinski/bazni indikator koji postaje bezbojan u kiselim uslovima i ružičasto-crven u alkalnim uslovima. Opseg mjerenja ~8,3 do 10.

Metilnarandžasta (heliantin, kisela azo boja): Mijenja boju iz žute u crvenu na pH nivoima oko 3,7.

Meta-Cresol Violet: narandžasto-žuta na 7,4 i mijenja boju u ljubičastu na višim pH nivoima (do oko 8,8).

Bromotimol plava: plava na 7,5, zelenkasta na ~6,2 - 6,8 i žuta na oko 6.

Univerzalni indikator: Kombinira više indikatora kako bi omogućio procjenu širokog pH raspona.

Slika 3. Ovaj API pH test koristi meta-krezol ljubičastu kao indikator.
Preporučljivo je procijeniti promjene boje na prirodnom svjetlu na bijeloj pozadini.

Prednosti: Relativno jeftino (~10 USD.) Neke boje se mogu koristiti za izvođenje drugih testova (npr. alkalnost) bez potrebe za pH elektrodom kada se koristi reagens.

Nedostaci: Isto kao kod lakmus papira. Neke boje imaju ograničen pH raspon. Na rezultate može uticati zamućenost i/ili boja ispitne tečnosti. Poređenja se moraju izvršiti na bijeloj pozadini pod svjetlom punog spektra. Reagensi imaju ograničen rok trajanja - mora postojati žig za rok trajanja.

pH elektrode
Znam da je to teško zamisliti novim akvaristima, ali prije 30 godina, akvaristi izvan Europe jedva da su čuli za upotrebu pH elektroda. Situacija se promijenila 1980-ih, kada je njemačka kompanija (Dupla GmbH) počela izvoziti naprednu opremu u sjeverna amerika. Danas se pH metri koriste svuda. Dostupnost uređaja i konkurencija među proizvođačima doprinijeli su tome da je cijena postala prilično pristupačna.

PH elektroda je selektivni senzor vodikovih jona (H+). pH elektrode zapravo koriste dvije elektrode, sondu (pokazna elektroda) i referentnu elektrodu. Obično se ove dvije elektrode nalaze u jednom kućištu („tijelo”) elektrode. Na kraju tijela elektrode, sonda ima tanak sloj stakla osjetljivog na vodonik. Napon sonde se mijenja u zavisnosti od aktivnosti vodikovih jona (napon raste u kiseloj sredini a opada u alkalnoj sredini). Referentna elektroda daje konstantan napon koji koristimo da odredimo razliku sa sondom. Ukupni mV odziv se šalje u mjerni uređaj (metar), gdje se pretvara u pH vrijednost.

Struktura senzora i terminologija
Da bismo razumjeli kako funkcionira pH elektroda, potrebno je razumjeti neke od pojmova koji se koriste za opisivanje njenog dizajna i druge.

Kućište (telo elektrode): šuplja cijev koja sadrži radne dijelove pH elektrode. Kućište može biti izrađeno od stakla ili hemijski otporne plastike, kao što je polieterimid.

Pufer: U našem slučaju se za kalibraciju pH metra koristi standardna otopina koja pokazuje kiseli, neutralni ili alkalni pH. Radi lakše identifikacije, neke puferske otopine su označene bojama.

Kalibracija: Proces provjere ili podešavanja kalibracije analitičkog instrumenta.

Spoj (spoj, spoj): Kombinacija dva dijela; u ovom slučaju, ispitni materijal i kontrolni interni rastvor. Veze su napravljene od razni materijali; Materijali moraju biti porozni kako bi kontrolna otopina mogla proći kroz njih. Obično se koristi keramika, tkanina itd. Postoje elektrode sa jednim, dva i prstenastim vezom.

Frita: Djelomično rastopljeno staklo ili keramika, ponekad se koristi kao spoj.

ATC: Automatska kompenzacija temperature. Pošto pH rastvora zavisi od temperature, ATC koriguje efekte temperature. ATC-u je potreban senzor temperature, koji može biti ugrađen u elektrodu blizu staklene sijalice.

Referentna elektroda: Elektroda koja daje poznati, konstantni napon; obično napravljen od žice srebrnog klorida i punjen puferskim elektrolitom.
Sonda: Srebrna hloridna žica u cijevi sa staklenom sijalicom osjetljivom na pH na kraju.

Slika 4. Unutrašnji dijelovi pH elektrode.
Radi jasnoće, zaštitno kućište (čep) koje okružuje krhku staklenu bocu nije prikazano.
Neke pH elektrode imaju priključak sa strane

Vrste pH elektroda
Postoji nekoliko vrsta elektroda. Neke, obično starije, elektrode (po mom iskustvu, sada su rijetke) sastoje se od dva odvojena kućišta. Trenutno je većina elektroda kombinovana senzora, gdje se anoda i katoda nalaze odvojeno u jednom kućištu. Oblik staklene sijalice često određuje šta će elektroda mjeriti. Sferne tikvice, sa svojom velikom površinom, vrlo su pogodne za višenamjenska (univerzalna) mjerenja u vodenim sredinama. Konusne tikvice mogu prodrijeti u polučvrste materijale (kao što su meso i druga hrana) i tlo. Za mjerenje pH vrijednosti mogu se koristiti ravne staklene "bočice". različite vrste koža, itd. Neke elektrode su za višekratnu upotrebu, dok druge nisu i punjene su hemijskim gelovima. Neke elektrode imaju uklonjive (zamjenjive) veze i sonde.

Kratak pregled pH metara

Naša recenzija je posvećena pH metrima koje proizvodi Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, SAD). Hanna je na tržištu od 1978. godine i danas nudi više od 3.000 opcija proizvoda svojim kupcima širom svijeta. Neki od proizvoda kompanije zanimljivi su akvaristima.

Svi Hanna pH metri koji su pregledani dolaze s puferom za kalibraciju, otopinom za čišćenje elektroda i torbicom za nošenje. Započnimo našu recenziju sa:

pH provjeravač (HI98103)

Slika 5. Povoljan pH provjeravač Hanna Instruments.

HI98103 Checker® početni pH metar će biti vrijedan dodatak alatima mnogih akvarista. Uređaj nudi 0,1 pH jedinice. rezoluciju po pristupačnoj cijeni. Pristupačna cijena je zbog činjenice da uređaj nudi samo dvije tačke kalibracije (pH 4,01 i 7,01 ili 7,01 i 10,01) bez automatske temperaturne kompenzacije (ATC) ili mogućnosti mjerenja temperature. Budući da se općenito preporučuje da točke kalibracije odražavaju očekivani pH, ovaj uređaj pogodniji za slatkovodne sisteme koji oponašaju kiselo okruženje, kao što su staništa rijeke Amazone (uprkos činjenici da je sigurno sposoban mjeriti pH vrijednosti tipične za grebene i sisteme afričkih ciklida, iako s manjom preciznošću zbog samo dvije točke kalibracije). Elektroda je zamjenjiva, a veza je napravljena od papira.

Raspon: 0 do 14 jedinica

Rezolucija: 0,1 jedinica

Preciznost: ±0,2 jedinice

Tačke kalibracije (gradiranje): dva; pH 4,01, 7,01 ili 10,01

Automatska kompenzacija temperature: Nema

Mjerenje/prikaz temperature: Nema

Zamjenjiva sonda: Da

Prečnik elektrode: 8 mm (~5/16")

Veličina LCD-a: 3/8" (~10 mm)

Baterija: 1-CR2032; resurs oko 1.000 sati.

pHep pH i temperaturni senzor (HI98107)

Slika 6. pHep uređaj sa kalibracionim puferima u kućištu.

HI98107 pHep pH i temperaturni tester je modernija verzija pH Checker-a (opisan gore). Osim određivanja pH raspona gotovo svakog akvarijuma - od Amazona do grebena - uređaj također mjeri temperaturu sa automatskom kompenzacijom temperature (ATC). Uređaj uključuje dva pufera za kalibraciju (4.01 i 7.01) s trećim dostupnim (10.01, što se preporučuje za grebenske akvarijume).akvarijumi). Veza je napravljena od papira. Elektroda nije zamjenjiva.

Raspon: 0 do 14 jedinica

Rezolucija: 0,1 jedinica

Preciznost: ±0,1 jedinica

Tačke kalibracije: tri; pH 4,01, 7,01 i 10,01 (predstavljeni 4,01 i 10,01)

Zamjenjivi senzor: Da

Veličina LCD-a: 0,3125" ili ~8 mm

Baterija: 1-CR2032; otprilike 800 sati.

pHep5 vodootporni pH i temperaturni senzor (HI98128)

Slika 7. pHep nudi mnoge funkcije: pH i mjerenje temperature, ATC; i pluta na površini vode!

HI98128 pHep 5 pH metar je najnapredniji od svih džepnih pH merača kompanije Hanna. Uređaj nudi rezoluciju od 0,01 jedinica. sa tačnošću od ±0,05 i automatskom temperaturnom kompenzacijom. Uređaj je vodootporan i pluta na površini vode. Uređaj nudi fleksibilan pristup važnim mjerenjima, jer... može prepoznati 5 različitih bafera za kalibraciju.

Raspon: -2 do 16 jedinica

Rezolucija: 0,01 jedinica

Preciznost: ±0,05 jedinica

Tačke kalibracije: Dvije opcije: 4.01, 7.01, 10.01 ili 6.86, 9.18.

Automatska kompenzacija temperature: Da

Prikaz temperature: Da, može se podesiti °F ili °C, sa tačnošću od ±0,5°C.

Zamjenjiva sonda: Da

Veličina LCD-a: 0,3125" ili ~8 mm (veličina karaktera)

Baterija: 4-1.5v baterije; otprilike 300 sati

HALO bežični pH metar (HI12302)

Slika 8: Možda najnaprednija pH elektroda na tržištu, HALO bežična elektroda.

HI12302 Halo Field pH metar je zanimljiv uređaj koji nudi mnogo opcija. Prije svega, riječ je o bežičnoj pH elektrodi koja se može kontrolirati putem Bluetooth-a s Android ili iOS uređaja. Čak i nesigurni korisnici ne bi trebali brinuti. Po mom iskustvu, podešavanje je neverovatno jednostavno. Otvorio sam web stranicu Hanna Instruments, pratio HALO link i preuzeo aplikaciju za svoj pametni telefon. Nakon što je aplikacija instalirana (besplatno preuzimanje, traje oko 2 minute), otvorio sam aplikaciju i softver je prepoznao moju HALO pH elektrodu. Dalje, jedino što je potrebno je odabrati odgovarajuće ikone za kalibraciju elektrode, prikaz grafičkih podataka, pregled podataka senzora itd. Zaista vjerujem da ne može biti jednostavnije. Softver mjeri pH i temperaturu svake sekunde. Evidentiranje podataka daje ID broj elektrode, datum kalibracije, tačke kalibracije, krivu kalibracije, datum i vrijeme mjerenja, pH, temperaturu, milivolte, itd. (Pogledajte slike 9-11).

Opcije sonde uključuju sferične (univerzalne i vodena sredina), konusno (za hranu, polučvrste materijale, zemlju, itd.) i ravni vrh (za kožu, papir, itd.) HALO polieterimidno (PEI) plastično tijelo odobreno je za kontakt s hranom i nepropusno je na sve što hladnjača može koristite (osim ako niste potpuno "bez kočnica" i dozirate aromatične ugljovodonike i/ili djelimično halogenirane rastvarače u svoj sistem).

Raspon: 0 do 14 jedinica

Rezolucija: podesiva od strane korisnika: 0.1, 0.01 ili .001 jedinica.

Preciznost: ±0,005 jedinica

Tačke kalibracije: sedam; pH 1,68, 4,01, 6,86, 7,01, 91,8, 10,01 i 12,45.

Automatska kompenzacija temperature: Da

Zamjenjiva sonda: nema

Prečnik elektrode: 12 mm (~1/2")

Zapisivanje podataka: Da

Baterija: litijumska baterija, 500h.

Slika 10: U režimu snimanja podataka, pH vrednosti dobijena HALO elektrodom mogu se videti kao tabela ili...

Slika 11. ...kao grafikon. Mogu se napraviti napomene i podaci se mogu prenijeti u Excel tabele.

Ovdje možete provjeriti da li je vaš telefon ili tablet HALO kompatibilan: http://hannainst.com/halo
Više informacija o Hanna Instruments proizvodima možete pronaći ovdje: http://hannainst.com
Svi Hanna senzori i elektrode dolaze sa garancijom od 6 mjeseci.

Ostala razmatranja

Sada ću ukratko govoriti o drugim aspektima koje treba uzeti u obzir prilikom kupovine pH metra ili elektrode.

konektori (adapteri)
Uređaji za mjerenje pH vrijednosti sa zasebnim elektrodama moraju biti povezani na uređaj pomoću konektora (osim ako mi pričamo o tome o bežično povezanim uređajima kao što je Hanna HALO.) I dok se ovaj aspekt čini minornim, može imati dugotrajne i možda skupe posljedice. Neki proizvođači koriste specijalizirane konektore kako bi osigurali dugotrajnu upotrebu i kupovinu elektroda koje proizvode. Najčešći je Bayonet Neill-Concelman (BNC) konektor za brzo povezivanje. Američki konektor je manje uobičajen. Neki uređaji evropske proizvodnje koriste S7 konektor.

Veze
Spoj u pH elektrodi je tačka preseka (susreta) dva sveta - unutrašnjeg rastvora senzora i uzorka za ispitivanje. Postoje specijalizovani termini koji se koriste za opisivanje jedinjenja, njihove strukture i geometrije. Kao što je diskutovano, spojevi omogućavaju da otopina kontrolne elektrode teče u otopinu za ispitivanje. S tim u vezi, oni su podložni kontaminaciji i začepljenju, posebno u slučaju uljanih uzoraka, ili uzoraka s visokim sadržajem proteina ili suspenzija (otopine sa suspenzijom). Neke elektrode koriste vezu tkiva. Skuplje elektrode koriste porozne keramičke materijale. Neki priključci su napravljeni od PTFE (politetrafluoroetilen) plastike i dizajnirani su za upotrebu u teškim okruženjima, uključujući okruženja sa visokim sadržajem ugljovodonika. PTFE spojevi su ponekad prilično veliki i nalikuju prstenu oko staklene sijalice (keramički spojevi su obično mali, samo oko 1 milimetar u prečniku). Svi priključci mogu postati kontaminirani.

Srećom, za grebenske akvariste, univerzalni pH senzori s priključcima od tkanine ili keramike su sasvim prikladni.

Čišćenje pH elektroda
Uvijek je vrijedno zapamtiti da su elektrode instrumenti za naučna istraživanja i zahtijevaju odgovarajuću njegu. I iako je plastično tijelo prilično izdržljivo, staklena sijalica je vrlo krhka - nepažljivo rukovanje može dovesti do loma. Elektrode koje se koriste samo povremeno ne zahtijevaju često čišćenje; međutim, ako je vaša elektroda stalno uronjena u "organsku supu" (kao u nekim akvarijima), akvaristima se savjetuje da redovno čiste elektrodu. Dešava se da se sonda prekrije biološkim nečistoćama i proteinima. Hrana (i katastrofalni kvarovi potopljenih pumpi) dodaju masti u akvarijumsku vodu, što takođe doprinosi kontaminaciji elektroda. Srećom, rješenja za čišćenje mogu pomoći u održavanju funkcionalnosti elektrode. Slijedite upute proizvođača. Nemojte trljati elektrodu - uvijek je osušite kako biste spriječili statičko pražnjenje.

Gel elektrode koje se mogu puniti i koje se ne mogu ponovo puniti
Neke elektrode se mogu napuniti posebno formuliranim otopinama, dok se druge elektrode pune gelom. Općenito, gel senzori sporije reagiraju na promjene pH nivoa. Većina senzora namijenjenih za upotrebu u akvarijima punjena je gelom.

Kalibracija
Ispravna kalibracija pH elektrode je neophodan uslov da dobijete tačne rezultate. Proces je pojednostavljen ako instrument nudi automatsku temperaturnu kompenzaciju (ATC). Slike 12-14 daju primjere utjecaja temperature na kalibracijski standard.

Slika 12. Utjecaj temperature na pufer kalijum hidrogen ftalata 4.01.

Slika 13. Utjecaj temperature na pH pufera kalijum dihidrogen fosfat/natrijum dihidrogen fosfat (6.865). Na sreću, kalibracija sobne temperature je prilično precizna kada se koristi instrument koji nije ATC.

Slika 14: Na pH datog pufera (natrijum bikarbonat/natrijum karbonat) može uticati temperatura (još jedan slučaj za korišćenje ATC uređaja.) Ugljen dioksid iz atmosfere utiče na rastvor tokom vremena.

Ispravno kalibriranje pH elektrode zahtijeva malo strpljenja i pažnje na detalje. Novi senzori trebaju biti pravilno hidrirani (pogledajte priručnik za vaš uređaj). Iako je moguća kalibracija u jednoj tački, preporučljivo je izvršiti kalibraciju u 2 tačke (između kojih bi trebao pasti očekivani pH nivo). Za grebenske akvarijume koristite pufere 7.01 i 9 ili 10. Imajte na umu da neki uređaji mogu automatski prepoznati pufere i stoga zahtijevaju upotrebu posebnih rješenja. Prije kalibracije provjerite da li elektroda ima oštećenja (posebno staklenu sijalicu). Staklena boca mora biti bez bioloških nečistoća. Ako je dostupno, koristite otopinu za čišćenje koju preporučuje proizvođač. Pravilno čišćenje će ukloniti biološke nečistoće, masti, proteinske kontaminante itd. Elektroda, ako se može ponovno puniti, mora biti napunjena otopinom koju preporučuje proizvođač. Kada je elektroda čista i u dobrom stanju, stavite je u prvu otopinu za kalibraciju. Uvjerite se da su staklena sijalica elektrode i priključak potpuno uronjeni u otopinu za kalibraciju (ja koristim čašu od 30 mm gdje je 7 mm pufera dovoljno za kalibraciju). Energično promiješajte otopinu elektrodom (ako magnetna miješalica nije dostupna) i pričekajte da se temperatura elektrode i otopine izjednače. Unesite vrijednost u memoriju uređaja (obično je potrebno da pritisnete dugme kada je uređaj u režimu kalibracije). Isperite elektrodu destilovanom vodom i osušite maramicom (po mogućnosti koristeći laboratorijske maramice kao što je Kimwipes). NIKADA ne brišite elektrode papirom - to može stvoriti statički napon koji može uticati na kalibraciju, a samim tim i na očitavanja. U slučaju jedne tačke kalibracije, proces je završen. U slučaju 2 ili 3 tačke kalibracije, postupak se mora ponoviti. Kada mjerite pH uzorka vode, promiješajte otopinu ručno ili pomoću miješalice i ostavite vrijeme za kompenzaciju temperature. U laboratorijskoj praksi preporučuje se snimanje pH i temperature.

Starenje kalibracionih pufera
Kao i kod većine hemikalija, pH puferi se vremenom pogoršavaju. Neki puferi su proizvedeni tako da budu otporni na promjene i imaju dug vijek trajanja (nekoliko godina). Odaberite pufere koji imaju rok trajanja naveden na pakovanju. Karbonatni puferi obično imaju kraći rok trajanja od alkalnih ili kiselih pufera zbog izloženosti ugljičnom dioksidu u zraku. Puferi koji su došli u kontakt sa elektrodom tokom kalibracije moraju se odbaciti. Ako primijetite da je pufer prekriven plijesni (obično se to odnosi na pufere u rasponu od oko 4), bacite ga. Nemojte koristiti pufere za podešavanje pH vrijednosti vašeg akvarija.

Čuvanje pH elektroda
pH senzore treba pravilno skladištiti. Najvažnije je da staklena boca mora ostati hidratizirana. Drugo, početno rješenje ne bi trebalo dozvoliti osmozu između samog rastvora i unutrašnjeg rastvora/gela elektrode. Osim toga, mora sadržavati antimikrobnu komponentu kako bi se spriječilo stvaranje plijesni i prljanja.
Potrebni puferi za pH kalibraciju, osnovne otopine i pribor možete pogledati ovdje: http://hannainst.com/ph-solutions

Hanna Instruments pH blogovi i resursi

1.
2. Vodiči i kontrolne liste za pH elektrode
3. 10 najvećih grešaka u mjerenju pH vrijednosti
4.