Kako temperatura utječe na pH? PH: što je to, zašto je važno i kako ga izmjeriti pomoću pH metara tvrtke Hanna Instruments kao primjer

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

Međutim, ako i dalje ne volite koristiti slike o kojima smo govorili u prethodnoj lekciji, tada možete ponuditi kratke programe koji rade u rasponu NaCl = 0--500 μg/kg i t = 10--50 oC s pogreškom ekstrapolacije do 2 μg/kg u preračunato na natrij, što je puno manje od pogreške samog mjerenja. Ove programe pronaći ćete u datoteci Fragment.xls, oni imaju sljedeći tablični oblik:

NaCl u dodiru sa zrakom:

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

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

Jednom su zvali iz Vinnice i pitali kako namjestiti pH prema temperaturi. To može, ali i ne mora biti ono što bi trebalo učiniti na licu mjesta. U svakom slučaju, zabilježite početni pH i temperaturu uzorka i osigurajte zaseban stupac za prilagođenu pH vrijednost.

Sada o tome kako prilagoditi pH. Bojim se da u opći pogled Ni sto mudraca ne može odgovoriti na ovo “jednostavno” pitanje. Na primjer, ovako izgleda ovisnost pH o temperaturi za apsolutno čistu vodu.

Isto, ali u dodiru sa zrakom:

Ali ispravak pH prema temperaturi za ova dva grafikona pokazao se istim:

Prijelaz s izmjerenog pHt na pH pri t=25 °C za ove grafove može se izvršiti pomoću formule:

Stroži pristup bio bi uzeti ne 1 i 3 mg/l slobodnog ugljičnog dioksida, već 1 i 3 mg/l ukupnog (nedisociranog i disociranog) ugljičnog dioksida. Ako želite, pronaći ćete ovaj fragment na Sheet4, ali se rezultati za ovaj fragment neće značajno razlikovati od onih prikazanih na ovom Sheet-u.

Imajte na umu da su fragmenti za ugljični dioksid dani u odnosu na vode u kojima, osim ugljičnog dioksida, nema lužina ili kiselina, a posebno nema amonijaka. To se događa samo u nekim termoelektranama sa srednjetlačnim kotlovima.

Ciljevi proučavanja teme:
- rezultati predmeta: proučavanje pojmova „elektrolitička disocijacija“, „stupanj elektrolitičke disocijacije“, „elektrolit“, razvijanje znanja o vodikovom indeksu, razvijanje vještina rada s tvarima na temelju poštivanja sigurnosnih propisa;
- metapredmetni rezultati: razvijanje vještina izvođenja pokusa pomoću digitalne opreme (dobivanje eksperimentalnih podataka), obrada i prezentacija dobivenih rezultata;
- osobni rezultati: razvijanje vještina provođenja obrazovnog istraživanja na temelju postavljanja laboratorijskog eksperimenta.

Izvedivost korištenja projekta "pH i temperatura".
1. Rad na projektu pridonosi stvaranju interesa za proučavanje teorijske teme „Teorija elektrolitičke disocijacije“, koja je teška za ovu dob (13-14 godina). U tom slučaju učenici prilikom određivanja pH utvrđuju odnos između stupnja disocijacije kiseline i temperature otopine. Rad s otopinom sode je propedeutske prirode u 8. razredu i omogućuje vam povratak na rezultate projekta u 9. razredu (izvannastavne aktivnosti), 11. razredu (opći tečaj) 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, zajamčeno protiv smetnji i metodoloških grešaka.
4. Sigurnost pokusa.

Instrumentalna dionica
Oprema:
1) digitalni pH senzor ili laboratorijski pH metar, lakmus papir ili drugi indikator kiselosti;
2) alkoholni termometar (od 0 do 50 0S) ili digitalni senzor temperature;
3) limunska kiselina (1 žličica);
4) soda bikarbona (1 žličica);
5) destilirana voda (300 ml);
6) spremnik za vodenu kupelj (aluminijska ili emajlirana posuda ili zdjela), otopine možete ohladiti mlazom hladna voda ili snijeg, i grijati vrućom vodom;
7) čaše s brušenim poklopcem zapremine 50-100 ml (3 kom.).

Lekcija br. 1. Formulacija problema
Plan učenja:
1. Rasprava o pojmovima "elektrolitička disocijacija", "stupanj elektrolitičke disocijacije", "elektrolit".
2. Izjava problema. Planiranje instrumentalnog eksperimenta.

Sadržaj aktivnosti
Aktivnosti nastavnika
1. Organizira raspravu o pojmovima “elektrolitička disocijacija”, “stupanj elektrolitičke disocijacije”, “elektrolit”. Pitanja:
- Koje su vrste elektrolita?
- Koji je stupanj elektrolitičke disocijacije?
- Kako se piše jednadžba disocijacije jakih (na primjeru sumporne kiseline, aluminijevog sulfata) i slabih elektrolita (na primjeru octene kiseline)?
- Kako koncentracija otopine utječe na stupanj disocijacije?
O odgovoru se može raspravljati na primjeru razrijeđene i koncentrirane otopine octene kiseline. Ako je moguće odrediti električnu vodljivost, moguće je dokazati različitu električnu vodljivost octene esencije i stolnog octa


percipirati nove informacije na temu Razvoj ideja o stupnju disocijacije koje su se formirale u nastavi kemije Kognitivni

Procijeniti potpunost razumijevanja teme Sposobnost analize razumijevanja problematike Regulatorni

Aktivnosti nastavnika
2. Organizira planiranje i pripremu instrumentalnog pokusa:
- upoznavanje s informacijama iz projekta “pH i temperatura”;
- rasprava o cilju projekta, hipotezi;
- organizacija radnih skupina (tri skupine);
- priprema opreme

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Opažanje informacija o sigurnosnim pravilima pri radu s kiselinama (limunska kiselina) Razvoj koncepta potrebe poštivanja sigurnosnih pravila Kognitivni
Razjasniti ono što ostaje nejasno Sposobnost formuliranja pitanja o temi Komunikativan
Ocijeniti potpunost razumijevanja metodologije rada na projektu Sposobnost analize razumijevanja problematike Regulatorni

Lekcija br. 2. Provođenje eksperimenta
Plan učenja:
1. Priprema za rad digitalnih pH i temperaturnih senzora.
2. Provođenje studije ovisnosti pH o temperaturi:
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 destilirane vode na 10 0C, 25 0C, 40 0C.
3. Primarna analiza dobivenih rezultata. Ispunjavanje upitnika projekta GlobalLab.

Aktivnosti nastavnika
1. Organizira radna mjesta za svaku grupu studenata:
- objašnjava kako otopine hladiti, a potom postupno zagrijavati i mjeriti temperaturu i pH;
- odgovara na pitanja učenika

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Opažanje informacija na temelju operativnih metoda Razvoj ideja o radu digitalnih senzora Kognitivni
Razjasniti ono što ostaje nejasno Sposobnost formuliranja pitanja o temi Komunikativan
Procijeniti potpunost razumijevanja rada na projektu Sposobnost analize razumijevanja problematike Regulatorni

Aktivnosti nastavnika
2. Organizira rad učenika u grupama. Nastavnik prati tijek rada u skupinama, odgovara na eventualna pitanja učenika, prati popunjavanje tablice rezultata istraživanja na ploči.

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
1. Spojite digitalne senzore na računalo.
2. Pripremite otopine:
1. skupina - limunska kiselina;
2. grupa - soda bikarbona;
3. skupina - destilirana voda.
3. Ohladite otopine i izmjerite pH na 10 0C.
4. Otopine se postupno zagrijavaju i pH se mjeri na 25 0C i 40 0C.
5. Rezultati mjerenja unose se u opću tablicu koja se crta na ploči (pogodno za raspravu) Formiranje vještina u provođenju instrumentalnog istraživanja Kognitivni
Rad u skupinama Obrazovna suradnja u skupinama Komunikativan
Rade na zajedničkom problemu procjenjujući tempo i cjelovitost obavljenog posla Sposobnost analiziranja svojih postupaka i ispravljanja na temelju zajedničkog rada cijelog razreda Regulatorni

Aktivnosti nastavnika
3. Organizira primarnu analizu rezultata istraživanja. Organizira rad studenata na ispunjavanju upitnika za GlobalLab projekt “pH i temperatura”

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Upoznati se s rezultatima rada drugih skupina Formiranje ideja o ovisnosti pH o temperaturi Kognitivna
Postavljati pitanja predstavnicima drugih skupina Obrazovna suradnja s razrednicima. Razvoj usmenog govora Komunikativni
Analizirati rezultate svog rada, ispuniti projektni upitnik Sposobnost analizirati svoje postupke i prezentirati rezultate svog rada Regulatorni

Lekcija br. 3. Analiza i prikaz dobivenih rezultata
Sadržaj aktivnosti
1. Prezentacija rezultata: nastupi studenata.
2. Rasprava o zaključcima koji su značajni za sudionike u projektima koji koriste digitalne pH senzore.

Aktivnosti nastavnika
1. Organizira učeničke priredbe. Podržava zvučnike. Donosi zaključak o radu na projektu, zahvaljuje svim sudionicima

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Predstavljaju rezultate svojih aktivnosti, slušaju govore svojih razrednika Formiranje ideja o obliku predstavljanja rezultata projekta Kognitivni
Sudjelujte u raspravi o govorima Obrazovna suradnja s razrednicima. Razvoj usmenog govora Komunikativni
Analizirati rezultate svog rada, komentirati izjave učenika Sposobnost analize rezultata svojih aktivnosti i rada drugih ljudi Regulatorni

Aktivnosti nastavnika
2. Organizira raspravu o pitanju koje je predstavljeno u projektu „Kako će se ponašati pH otopine ako se hladi ili grije? Zašto znanstvenici pokušavaju mjeriti pH na istoj temperaturi i kakav zaključak bi sudionici projekta GlobalLab trebali izvući iz toga?”
Organizira raspravu o rezultatima potvrđujući ili opovrgavajući hipotezu projekta “Kada se mijenja temperatura otopina, mijenja se konstanta disocijacije otopljenih kiselina i lužina, a posljedično i pH vrijednost”

Izvedene radnje Formirane metode aktivnosti Aktivnosti učenika
Raspravljati o odnosu između pH otopine i temperature Razvoj ideja o stupnju elektrolitičke disocijacije Kognitivni
Izraziti svoja razmišljanja o hipotezi projekta i formulirati zaključak Suradnja u učenju s kolegama iz razreda. Razvoj usmenog govora Komunikativni
Ocijeniti hipotezu projekta na temelju dobivenih rezultata Sposobnost evaluacije hipoteze na temelju već dobivenih rezultata i formulirati zaključak Regulatorno

pH elektrode nisu savršeni sustavi. Mogu imati različite duljine, nesavršene geometrijske oblike, nepravilnosti u sastavu unutarnjeg elektrolita itd. Sve to utječe na njihove karakteristike, au isto vrijeme to je sasvim normalno, jer u svakoj proizvodnji postoje određena odstupanja. Stoga svaki pH metar treba kalibraciju, koja pomaže uređaju da uspostavi odnos između signala s elektrode i pH vrijednosti u otopini.

Kalibracija je vrlo važan trenutak! Moramo biti svjesni nemogućnosti mjerenja pH s većom točnošću od korištenih standarda. Na primjer, ako želite raditi s točnošću od 0,01 pH, tada moraju biti ispunjeni sljedeći uvjeti: ukupna pogreška pH metra i elektrode ne smije prelaziti 0,005 pH, a kalibraciju treba provesti s posebnom pažnjom pomoću posebnih visoko- precizna rješenja pufera. Takva rješenja ne možete kupiti jer nisu pohranjena. Morat ćete ih sami pripremiti, koristeći posebno pripremljene reagense i vodu.

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

Moderne pH elektrode obično su kombinirane, tj. i pH elektroda i referentna elektroda nalaze se u jednom kućištu. Osim jednostavnosti korištenja, ovo omogućuje brži odgovor i smanjuje ukupnu pogrešku.

Izoelektrična točka 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 točku treba odabrati na udaljenosti od približno 3 pH jedinice, tj. pH=4 ili 10. Ako je uređaj kalibriran pomoću samo dva pufera, tada izbor druge točke ovisi o rasponu u kojem primarno radite. Ako su to alkalne otopine, koristite pufer s pH=10, ako su kisele, koristite pufer s pH=4. To je zbog neke razlike u nagibima kalibracijskih linija u kiselim i alkalnim područjima. Neće biti problema ako se vaš uređaj može kalibrirati na tri ili više točaka. U ovom slučaju redoslijed kalibracije nije bitan, jer ga pH metar samostalno prati.

Na jeftinim modelima pH metara (HI8314, Piccolo, Checker) dva su vijka predviđena za kalibraciju: jedan za podešavanje izoelektrične (referentne) točke (pH7), drugi za podešavanje nagiba (pH4/10). Vrlo često, kada se koriste, oni su zbunjeni i dolazi do situacije kada relativni položaj vijaka ne dopušta kalibraciju. U tom slučaju, prije kalibracije, trebali biste postaviti oba vijka u srednji položaj (1/2 okretaja za Piccolo i 15-16 okretaja za ostale modele od krajnjeg položaja).

Najnapredniji modeli pH metara imaju tzv. GLP podrška, koja vam osim datuma zadnje kalibracije omogućuje procjenu stanja elektrode na temelju omjera nagiba kalibracijske krivulje prema teoretskoj vrijednosti (59,16 na 25C) u %. Ako uređaj nema podršku za GLP, ali ima način mjerenja mV, tada se nagib može izračunati neovisno mjerenjem vrijednosti mV u puferima pH=7 i pH=4.

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 temperaturne kompenzacije, automatska temperaturna kompenzacija

Problem kompenzacije temperaturnih promjena jedan je od najvažnijih i najteže rješivih u pH mjerenju. Pogreška u mjerenjima nastaje iz tri razloga: Nernstova jednadžba uključuje temperaturu; Ravnotežne koncentracije vodikovih iona u puferu i uzorcima variraju s temperaturom; Karakteristike pH elektrode ovise o temperaturi. 1. Prema Nernstovoj jednadžbi, teorijski nagib kalibracijske krivulje mijenja se s temperaturom. Ako uređaj ne uzme u obzir ovu promjenu, pogreška u prosjeku jednaka 0,003 pH za svaki stupanj Celzijusa i svaku pH jedinicu iz izopotencijalne točke dodaje se pogrešci mjerenja.

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

Uzorak s pH=12 na 80C, greška = 0,003 x 55 x 5 = 0,82

Vrlo je jednostavno kompenzirati promjene u nagibu kalibracijske linije, pa to može učiniti gotovo svaki moderni pH metar, osim onih najjednostavnijih. To je ono što se u reklamnim brošurama i specifikacijama naziva "automatska toplinska kompenzacija" (automatska toplinska kompenzacija, ATC, ATC). Ali nijedan od uređaja ne dopušta uzimanje u obzir sljedeće dvije komponente pogreške. 2. Mnogo je teži zadatak kompenzirati promjene ravnotežnih koncentracija vodikovih iona u uzorcima s promjenama temperature. Problem je u tome što je bez poznavanja točnog kemijskog sastava uzorka nemoguće predvidjeti prirodu tih 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 stupnjeva, pH se može promijeniti za 0,5 - 1 jedinicu. Konvencionalni opći laboratorijski pH metri ne uzimaju u obzir ovaj faktor, ai nemoguće ga je uzeti u obzir, budući da otopine dolaze u vrlo različitim oblicima. Pufer otopine nisu iznimka:

temperatura

pH vrijednost

3. Osim gore navedenih razloga, temperatura utječe i na samo tijelo elektrode i na elektrolit koji se nalazi u njemu. Sve to značajno utječe na pH vrijednost. O tome gotovo nitko od proizvođača ne vodi računa. Izuzetak je Orion koji je razvio LogR tehnologiju. Njegova bit leži u činjenici da je otpor (R) osjetljivog dijela pH elektrode obrnuto proporcionalan temperaturi: LogR = 1/T Uz uzimanje u obzir karakteristika elektrode koje se mijenjaju s temperaturom, to omogućuje, u načelu, odustajanje od paralelnog mjerenja temperature zamjenom temperature u Nernstovoj jednadžbi s inverznim logaritmom otpora elektrode. Nažalost, zbog niske točnosti mjerenja temperature, ova tehnologija nije široko korištena.

Što trebate znati o temperaturnoj kompenzaciji

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

2. Ako želite znati točnu pH vrijednost uzorka na 25C, jedina prava opcija je izmjeriti ga na 25C.

pH vrijednost, pH(lat. strondus hydrogenii- “težina vodika”, izgovara se "fu") je mjera aktivnosti (u jako razrijeđenim otopinama ekvivalentna koncentraciji) vodikovih iona u otopini, koja kvantitativno izražava njezinu kiselost. Jednak po veličini i suprotan po predznaku decimalnom logaritmu aktivnosti vodikovih iona, koji se izražava u molovima po litri:

Povijest pH vrijednosti.

Koncept pH vrijednost uveo danski kemičar Sørensen 1909. Indikator se zove pH (prema prvim slovima latinskih riječi potentia hydrogeni- jakost vodika, odn pondus hydrogeni- težina vodika). U kemiji kombinacijom pX obično označavaju veličinu koja je jednaka log X, i pismo H u ovom slučaju označava koncentraciju vodikovih iona ( H+), odnosno termodinamička aktivnost hidronijevih iona.

Jednadžbe koje povezuju pH i pOH.

Prikaz pH vrijednosti.

U čistoj vodi pri 25 °C koncentracija vodikovih iona ([ H+]) i hidroksidnih iona ([ OH− ]) ispadaju identični i jednaki 10 −7 mol/l, to jasno proizlazi iz definicije ionskog produkta vode, jednakog [ H+] · [ OH− ] i iznosi 10 −14 mol²/l² (pri 25 °C).

Ako su koncentracije dviju vrsta iona u otopini iste, tada se kaže da otopina ima neutralnu reakciju. Kada se vodi doda kiselina, povećava se koncentracija vodikovih iona, a smanjuje koncentracija hidroksidnih iona; kada se dodaje baza, naprotiv, povećava se sadržaj hidroksidnih iona, a smanjuje koncentracija vodikovih iona. Kada [ H+] > [OH− ] kaže se da je otopina kisela, a kada [ OH − ] > [H+] - alkalno.

Da biste lakše zamislili, da biste se riješili negativnog eksponenta, umjesto koncentracija vodikovih iona, koristite njihov decimalni logaritam, koji se uzima sa suprotnim predznakom, a to je vodikov eksponent - pH.

Pokazatelj bazičnosti otopine pOH.

Obrnuto je nešto manje popularno pH veličina - indeks bazičnosti rješenja, pOH, koji je jednak decimalnom logaritmu (negativnom) koncentracije iona 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 iona [ H+] = 10 −15 mol/l, pH= 15, pri koncentraciji hidroksidnih iona od 10 mol/l pOH = −1 .

Jer na 25 °C (standardni uvjeti) [ H+] [OH − ] = 10 14 , onda je jasno da pri 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 neutralne otopine je 7. Za više visoke temperature konstanta elektrolitičke disocijacije vode raste, što znači da se ionski produkt vode povećava, tada će biti neutralna pH= 7 (što odgovara istodobno povećanim koncentracijama kao H+, dakle OH−); s padom temperature, naprotiv, neutralan pH povećava se.

Metode određivanja pH vrijednosti.

Postoji nekoliko metoda za određivanje vrijednosti pH rješenja. Indeks vodika približno se procjenjuje pomoću indikatora; mjeri se točno pomoću pH-metar ili odrediti analitički provođenjem acidobazne titracije.

  1. Za grubu procjenu koncentracije vodikovih iona često se koristi acidobazni indikatori- organske tvari za bojenje, čija boja ovisi o pH okoliš. Najpopularniji indikatori: lakmus, fenolftalein, metiloranž (metiloranž) itd. Indikatori mogu biti u dva različito obojena oblika - ili kiseli ili bazični. Boja svih indikatora mijenja se unutar vlastitog raspona kiselosti, često 1-2 jedinice.
  2. Za povećanje radnog intervala mjerenja pH primijeniti univerzalni indikator, što je mješavina nekoliko pokazatelja. Univerzalni indikator mijenja boju uzastopno od crvene preko žute, zelene, plave do ljubičaste kada se kreće iz kiselog područja u alkalno. Definicije pH korištenje metode indikatora je teško za mutne ili obojene otopine.
  3. Pomoću posebnog uređaja - pH-metar - omogućuje mjerenje pH u širem rasponu i točnije (do 0,01 jedinica pH) nego pomoću indikatora. Ionometrijska metoda određivanja pH temelji se na mjerenju EMF galvanskog kruga milivoltmetrom-ionometrom, koji uključuje staklenu elektrodu, čiji potencijal ovisi o koncentraciji iona H+ u okolnoj otopini. Metoda je vrlo precizna i praktična, posebno nakon kalibracije indikatorske elektrode u odabranom rasponu pH, što omogućuje mjerenje pH neprozirne i obojene otopine te se stoga često koristi.
  4. Analitička volumetrijska metodaacidobazna titracija— također daje točne rezultate za određivanje kiselosti otopina. Otopina poznate koncentracije (titrant) dodaje se kap po kap otopini koja se ispituje. Kad se pomiješaju, dogodi se kemijska reakcija. Točka ekvivalencije - trenutak kada ima točno dovoljno titranta za završetak reakcije - bilježi se pomoću indikatora. Nakon toga, ako su poznati 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 različitom disocijacijom vodikovih iona (H +) i nije eksperimentalna pogreška. Učinak temperature ne može se kompenzirati elektronički pH-metar.

Uloga pH u kemiji i biologiji.

Kiselost okoliša važna je za većinu kemijskih procesa, a mogućnost nastanka ili rezultat pojedine reakcije često ovisi o pH okoliš. Za održavanje određene vrijednosti pH u reakcijskom sustavu, pri provođenju laboratorijskih istraživanja ili u proizvodnji, koriste se puferske otopine koje omogućuju održavanje gotovo konstantne vrijednosti pH kada se razrijedi ili kada se u otopinu dodaju male količine kiseline ili lužine.

pH vrijednost pHčesto se koristi za karakterizaciju acidobaznih svojstava različitih bioloških medija.

Za biokemijske reakcije od velike je važnosti kiselost reakcijskog medija koji se odvija u živim sustavima. Koncentracija vodikovih iona u otopini često utječe na fizikalno-kemijska svojstva i biološku aktivnost proteina i nukleinskih kiselina, stoga je za normalno funkcioniranje organizma održavanje acidobazne homeostaze od iznimne važnosti. Dinamičko održavanje optimalnog pH biološke tekućine postiže se pod utjecajem tjelesnih puferskih sustava.

U ljudskom tijelu pH vrijednost je različita u različitim organima.

Neka značenja pH.

Supstanca

Elektrolit u olovnim baterijama

Želučana kiselina

Limunov sok (5% otopina limunske kiseline)

Prehrambeni ocat

koka kola

sok od jabuke

Koža zdrava osoba

Kisela kiša

Piti vodu

Čista voda na 25 °C

Morska voda

Sapun (mast) za ruke

Amonijak

izbjeljivač (izbjeljivač)

Koncentrirane otopine lužina

Svojedobno, moj prvi akvarij s morskom vodom bio remek djelo. Bilo je 20 galona cijelim putem stakleni akvarij, zalijepljena silikonskim ljepilom. Sustav filtracije sastojao se od pneumatskih pješčanih filtara. Moj zadatak je bio podržati njegova dva stanovnika (riba dama Beau Gregory - Stegastes leucostictus- i morske anemone Condylactis) što je moguće sretniji (što je, s obzirom na moj nedostatak iskustva i ograničene resurse, značilo da ih održim na životu). Težak zadatak za devetogodišnjaka je to bila 1964. Moja mentorica, gospođa Perry iz Cobb Pets-a, rekla mi je da provjerim specifičnu težinu vode i pH. Specifična težina bila je prilično jednostavna (samo bacite hidrometar u spremnik i označite određenu razinu dok dodajete svježu vodu), ali pH je bio malo kompliciraniji. Ovaj je parametar ispitan dodavanjem obojene tekućine u bocu s uzorkom akvarijske vode. Kao čarolijom, boja uzorka vode je promijenjena i zatim uspoređena pomoću usporedne tablice koja se sastoji od niza obojenih kvadrata. Na temelju rezultata mog prvog testiranja, morao sam dodati soda bikarbona za podizanje pH razine. Ispunjen osjećajem dužnosti, učinio sam upravo to - bez promjena. Nastavio sam s postupkom dok nisam dodao cijeli paket sode bikarbone.

Nikada neću saznati što je uzrokovalo uginuće moje ribe i morske anemone, ali incident se dogodio neposredno nakon opisane epizode. Osim što je sve završilo vrlo tužno za moje ljubimce, za mene je situacija bila poražavajuća. Sav moj rad, za koji sam dobivao dolar tjedno, propao je u vodu. Da stvar bude gora, odgovoran sam za smrt stanovnika. Pokopao sam ih na paprati obraslu obalu potoka koji je tekao kroz naše dvorište. Sada mislim da je tekućem reagensu istekao rok trajanja, stoga su rezultati bili netočni. Bila je to vrlo poučna lekcija.

Tijekom godina situacija se nije puno promijenila. Nepoznavanje značaja ovog ključnog parametra i načina provjere pokazatelja, nedostatak ispravnog tumačenja i potrebnih mjera može i hoće dovesti do strašnih posljedica. Ono što se značajno promijenilo je tržišna dostupnost i pristupačnost metoda i instrumenata za mjerenje pH. U ovom ćemo članku pogledati neke od njih, uspoređujući njihove prednosti i nedostatke.

određivanje pH

pH je ocjena kisele ili alkalne prirode tvari, izražena na ljestvici od 0 do 14, pri čemu 0 znači vrlo kiselo, a 14 vrlo alkalno. Neutralno okruženje (ni kiselo ni alkalno) - pokazatelj 7 na ovoj ljestvici. Vodikovi ioni prevladavaju na kiselim pH razinama, dok hidroksilni ioni dominiraju na alkalnim pH razinama.

Slika 1. pH ljestvica je logaritamska i predstavlja stupanj aktivnosti vodikovih iona.

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

Važnost pH mjerenja

pH je karakteristika tekućina (u našem slučaju) koja utječe na njihovu kemijski sastav, posebno topljivost hranjivim tvarima(dobro, da nismo otišli predaleko). Nizak pH može učiniti potencijalno toksične teške metale topivim. pH utječe na aktivnost enzima (imaju preferirani pH raspon). Visoki pH sposoban je otopiti stanične lipidne membrane. U vodeni organizmi postoji i preferirani pH raspon. Kratki osvrt pH vrijednosti u različite sredine(od interesa za akvariste) prikazan je u tablici 1. Tablica 1. Približne pH vrijednosti.
Izvor pHpH
Rijeka Rio Negro5.1
Kišnica5.6
Rijeka Amazon (laka voda)6.9
Čista (pitka) voda7
Morska voda8.2
Jezero Tanganyika (površina)9

pH mjerenje

Postoji nekoliko načina za određivanje pH. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke. Krenimo od onih najjeftinijih.

Lakmus papir
Lakmus je materijal dobiven od lišajeva (ime dolazi od staronordijske riječi litmosi, što znači "boja" i "mahovina/lišaj"). Ovaj derivat lakmusa mijenja boju predvidljivo kada je izložen različitim razinama pH. Ova osjetljivost čini lakmus jednostavnim i jeftinim načinom određivanja pH. Lakmus papir je papir u koji su dodane ove vodotopive boje, a promjena boje uzrokovana uranjanjem lakmus papira u uzorak vode ukazuje na kiselu ili alkalnu sredinu. Radni pH mjerni raspon je približno 5 - 8. Testiranje promjene boje treba provesti pod osvjetljenjem 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, redukcijski agensi i oksidansi utječu na rezultat. Tumačenje rezultata zahtijeva oštru viziju. Reagens ima ograničen rok trajanja.

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

Fenolftalein: indikator kiseline/baze koji postaje bezbojan u kiselim uvjetima i ružičasto-crven u alkalnim uvjetima. Mjerni raspon ~8,3 do 10.

Metilnarančasta (heliantin, kisela azo boja): mijenja boju iz žute u crvenu na pH vrijednostima oko 3,7.

Meta-krezol ljubičasta: narančasto-žuta na 7,4 i mijenja boju u ljubičastu na višim pH razinama (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 se omogućila procjena širokog pH raspona.

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

Prednosti: Relativno jeftin (~10 američkih dolara) Neke se boje mogu koristiti za izvođenje drugih testova (npr. lužnatosti) bez potrebe za pH elektrodom kada se koristi reagens.

Nedostaci: Isto kao i kod lakmus papira. Neke boje imaju ograničen pH raspon. Na rezultate mogu utjecati zamućenost i/ili boja ispitne tekućine. Usporedbe se moraju napraviti na bijeloj pozadini pod rasvjetom punog spektra. Reagensi imaju ograničen rok trajanja - mora postojati žig s rokom 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 tvrtka (Dupla GmbH) počela izvoziti naprednu opremu u Sjeverna Amerika. Danas se pH metri koriste posvuda. Dostupnost uređaja i konkurencija među proizvođačima pridonijeli su tome da cijena postane sasvim pristupačna.

PH elektroda je selektivni senzor vodikovih iona (H+). pH elektrode zapravo koriste dvije elektrode, sondu (indikatorsku elektrodu) i referentnu elektrodu. Obično se ove dvije elektrode nalaze u jednom kućištu ("tijelu") elektrode. Na kraju tijela elektrode, sonda ima tanki sloj stakla osjetljivog na vodik. Napon sonde mijenja se ovisno o aktivnosti vodikovih iona (napon se povećava u kiseloj sredini, a smanjuje u alkalnoj sredini). Referentna elektroda daje konstantan napon koji koristimo za određivanje razlike sa sondom. Ukupni mV odziv šalje se u mjerni uređaj (metar), gdje se pretvara u pH vrijednost.

Struktura senzora i terminologija
Da bismo razumjeli kako pH elektroda radi, potrebno je razumjeti neke pojmove koji se koriste za opisivanje njezinog dizajna i druge.

Kućište (tijelo elektrode): šuplja cijev koja sadrži radne dijelove pH elektrode. Kućište može biti izrađeno od stakla ili kemijski otporne plastike, poput polieterimida.

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

Kalibracija: Proces provjere ili podešavanja kalibracije analitičkog instrumenta.

Spoj (spoj, spoj): Kombinacija dva dijela; u ovom slučaju ispitni materijal i kontrolna unutarnja otopina. Veze se izvode iz raznih materijala; Materijali moraju biti porozni kako bi kontrolna otopina mogla proći kroz njih. Obično se koristi keramika, tkanina itd. Postoje elektrode s jednim, dva i prstenastim spojem.

Frit: djelomično rastaljeno staklo ili keramika, ponekad se koristi kao spoj.

ATC: Automatska kompenzacija temperature. Budući da pH otopine ovisi o temperaturi, ATC ispravlja učinke temperature. ATC zahtijeva senzor temperature koji se može ugraditi u elektrodu u blizini staklene žarulje.

Referentna elektroda: elektroda koja daje poznati, konstantni napon; obično izrađen od srebro-kloridne žice i ispunjen puferskim elektrolitom.
Sonda: žica srebrnog klorida u cijevi s pH osjetljivom staklenom balonom na kraju.

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

Vrste pH elektroda
Postoji nekoliko vrsta elektroda. Neke, obično starije, elektrode (prema mom iskustvu, ove su sada rijetke) sastoje se od dva odvojena kućišta. Trenutno su većina elektroda kombinirani senzori, gdje su anoda i katoda smještene odvojeno u jednom kućištu. Oblik staklene žarulje često određuje što će elektroda mjeriti. Kuglaste tikvice, sa svojom velikom površinom, dobro su prikladne za višenamjenska (univerzalna) mjerenja u vodenim sredinama. Konusne tikvice mogu prodrijeti kroz polukrute materijale (kao što su meso i druga hrana) i tlo. Ravne staklene "tikvice" mogu se koristiti za mjerenje pH različiti tipovi koža, itd. Neke elektrode se mogu višekratno koristiti, dok druge nisu i napunjene su kemijskim gelovima. Neke elektrode imaju uklonjive (zamjenjive) priključke i sonde.

Kratak pregled pH metara

Naša recenzija posvećena je pH metrima koje proizvodi Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, SAD.) Hanna je na tržištu od 1978. godine i danas nudi više od 3000 opcija proizvoda svojim kupcima diljem svijeta. Neki od proizvoda tvrtke zanimljivi su akvaristima.

Svi recenzirani Hanna pH metri dolaze s puferom za kalibraciju, otopinom za čišćenje elektroda i torbom za nošenje. Započnimo naš pregled sa:

pH mjerač (HI98103)

Slika 5. Pristupačni pH uređaj Hanna Instruments.

pH metar HI98103 Checker® početne razine bit će vrijedan dodatak alatima mnogih akvarista. Uređaj nudi 0,1 pH jedinica. rezolucija po pristupačnoj cijeni. Pristupačna cijena je posljedica činjenice da uređaj nudi samo dvije kalibracijske točke (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 kalibracijske točke odražavaju očekivani pH, ovaj uređaj prikladniji za slatkovodne sustave koji oponašaju kisele sredine, kao što su staništa rijeke Amazone (unatoč činjenici da je sigurno sposoban mjeriti pH vrijednosti tipične za grebene i sustave afričkih ciklida, iako s manjom točnošću zbog kalibracije samo dvije točke). Elektroda je zamjenjiva, a priključak je papirnati.

Raspon: 0 do 14 jedinica

Razlučivost: 0,1 jedinica

Točnost: ±0,2 jedinice

Kalibracijske točke (gradacija): Dvije; pH 4,01, 7,01 ili 10,01

Automatska temperaturna kompenzacija: Nema

Mjerenje temperature/zaslon: Nema

Zamjenjiva sonda: Da

Promjer elektrode: 8 mm (~5/16")

LCD veličina: 3/8" (~10 mm)

Baterija: 1-CR2032; resurs približno 1.000 sati.


pHep senzor za pH i temperaturu (HI98107)

Slika 6. pHep uređaj s kalibracijskim puferima u kućištu.

HI98107 pHep pH i temperaturni tester je modernija verzija pH Checkera (opisan gore). Uz određivanje pH raspona gotovo svakog akvarija - od Amazonije do grebena - uređaj također mjeri temperaturu s automatskom kompenzacijom temperature (ATC). Uređaj uključuje dva pufera za kalibraciju (4,01 i 7,01) s trećim dostupnim (10,01, koji se preporučuje za grebene akvarije).akvariji). Veza je izrađena od papira. Elektroda nije zamjenjiva.

Raspon: 0 do 14 jedinica

Razlučivost: 0,1 jedinica

Točnost: ±0,1 jedinica

Kalibracijske točke: tri; pH 4,01, 7,01 i 10,01 (prikazano 4,01 i 10,01)

Zamjenjivi senzor: Da

Veličina LCD-a: 0,3125" ili ~8 mm

Baterija: 1-CR2032; otprilike 800 sati.


pHep5 vodootporni senzor za pH i temperaturu (HI98128)

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

HI98128 pHep 5 pH metar najnapredniji je od svih Hanninih džepnih pH mjerača. Uređaj nudi razlučivost od 0,01 jedinica. s točnošću od ±0,05 i automatskom temperaturnom kompenzacijom. Uređaj je vodootporan i pluta na površini vode. Uređaj nudi fleksibilan pristup važnim mjerenjima, jer... sposoban za prepoznavanje 5 različitih kalibracijskih pufera.

Raspon: -2 do 16 jedinica

Razlučivost: 0,01 jedinica

Točnost: ±0,05 jedinica

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

Automatska temperaturna kompenzacija: Da

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

Zamjenjiva sonda: Da

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

Baterija: 4-1,5v baterije; otprilike 300 sati


HALO bežični terenski pH metar (HI12302)

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

HI12302 Halo Field pH metar je zanimljiv uređaj koji nudi puno opcija. Prije svega radi se o bežičnoj pH elektrodi kojom se može upravljati putem Bluetootha s Android ili iOS uređaja. Čak i nesigurni korisnici ne bi trebali brinuti. Po mom iskustvu, postavljanje je nevjerojatno jednostavno. Otvorio sam web stranicu Hanna Instruments, slijedio poveznicu HALO 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. Zatim, 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. Bilježenje podataka daje ID broj elektrode, datum kalibracije, točke kalibracije, krivulju kalibracije, datum i vrijeme mjerenja, pH, temperaturu, milivolte itd. (Vidi slike 9-11).

Opcije sonde uključuju sferne (univerzalne i vodeni okoliš), konusni (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 za sve što hladnjak može koristiti (osim ako niste potpuno "bez kočnica" i dozirate aromatske ugljikovodike i/ili djelomično halogenirana otapala u svoj sustav).

Raspon: 0 do 14 jedinica

Razlučivost: podesiva od strane korisnika: 0,1, 0,01 ili 0,001 jedinica.

Točnost: ±0,005 jedinica

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

Automatska temperaturna kompenzacija: Da

Zamjenjiva sonda: nema

Promjer elektrode: 12 mm (~1/2")

Bilježenje podataka: Da

Baterija: litijumska baterija, 500h.

Slika 10: U načinu snimanja podataka, pH očitanja dobivena HALO elektrodom mogu se vidjeti kao tablica ili...

Slika 11. ...kao grafikon. Mogu se napraviti bilješke i podaci prenijeti u proračunske tablice programa Excel.

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

Ostala razmatranja

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

Konektori (adapteri)
Uređaji za mjerenje pH s odvojenim elektrodama moraju biti spojeni na uređaj pomoću konektora (osim ako govorimo o o bežično povezanim uređajima kao što je Hanna HALO.) I dok se aspekt čini sporednim, može imati dugotrajne i moguće skupe posljedice. Neki proizvođači koriste specijalizirane priključke kako bi osigurali dugotrajnu upotrebu i kupnju elektroda koje proizvode. Najčešći je konektor za brzo spajanje Bayonet Neill-Concelman (BNC). Američki konektor je rjeđi. Neki europski uređaji koriste S7 konektor.

Veze
Spoj u pH elektrodi je točka sjecišta (susreta) dva svijeta – unutarnje otopine senzora i ispitnog uzorka. Postoje specijalizirani pojmovi koji se koriste za opisivanje spojeva, njihove strukture i geometrije. Kao što je spomenuto, spojevi omogućuju protok otopine kontrolne elektrode u ispitnu otopinu. U tom su smislu podložni onečišćenju i začepljenju, posebno u slučaju uljastih uzoraka, uzoraka s visokim sadržajem proteina ili suspenzija (otopine sa suspenzijom). Neke elektrode koriste tkivnu vezu. Skuplje elektrode koriste porozne keramičke materijale. Neki priključci izrađeni su od PTFE (polytetrafluoroethylene) plastike i dizajnirani su za korištenje u teškim uvjetima, uključujući okruženja s visokim ugljikovodicima. PTFE spojevi ponekad su prilično veliki i nalikuju prstenu oko staklene kruške (keramički spojevi su obično mali, samo oko 1 milimetar u promjeru). Svi spojevi mogu postati kontaminirani.

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

Čišćenje pH elektroda
Uvijek je vrijedno zapamtiti da su elektrode instrumenti za znanstvena istraživanja i zahtijevaju odgovarajuću njegu. I iako je plastično tijelo prilično izdržljivo, staklena žarulja je vrlo krhka - nepažljivo rukovanje može dovesti do lomljenja. Elektrode koje se koriste samo povremeno ne zahtijevaju često čišćenje; međutim, ako je vaša elektroda stalno uronjena u "organsku juhu" (kao u nekim akvarijima), akvaristima se savjetuje da redovito čiste elektrodu. Događa se da se sonda prekrije biološkim mrljama i proteinima. Hranjenje (i katastrofalni kvarovi potopnih pumpi) dodaju masnoće u vodu u akvariju, što također doprinosi kontaminaciji elektroda. Srećom, otopine za čišćenje mogu pomoći u održavanju funkcionalnosti elektrode. Slijedite upute proizvođača. Ne trljajte elektrodu - uvijek je osušite upijanjem kako biste spriječili statičko pražnjenje.

Gel elektrode koje se mogu puniti i koje se ne mogu puniti
Neke se elektrode mogu ponovno napuniti posebno formuliranim otopinama, dok su druge elektrode napunjene gelom. Općenito, gel senzori sporije reagiraju na promjene pH razine. Većina senzora namijenjenih uporabi u akvarijima punjena je gelom.

Kalibriranje
Ispravna kalibracija pH elektrode je nužan uvjet da biste dobili točne rezultate. Proces je pojednostavljen ako instrument nudi automatsku kompenzaciju temperature (ATC). Slike 12-14 daju primjere utjecaja temperature na kalibracijski standard.

Slika 12. Učinak temperature na 4.01 pufer kalij hidrogen ftalata.

Slika 13. Učinak temperature na pH pufera kalij dihidrogen fosfat/natrij dihidrogen fosfat (6,865). Srećom, kalibracija sobne temperature prilično je točna kada se koristi instrument koji nije ATC.

Slika 14: Temperatura može utjecati na pH danog pufera (natrijev bikarbonat/natrijev karbonat) (još jedan slučaj za korištenje ATC uređaja). Ugljični dioksid iz atmosfere utječe na otopinu tijekom vremena.

Ispravno kalibriranje pH elektrode zahtijeva malo strpljenja i pozornosti na detalje. Novi senzori trebaju biti pravilno hidratizirani (pogledajte priručnik za uređaj). Iako je moguća kalibracija u jednoj točki, preporučljivo je izvršiti kalibraciju u 2 točke (između kojih bi očekivana pH vrijednost trebala pasti). Za grebenske akvarije koristite međuspremnike 7.01 i 9 ili 10. Imajte na umu da neki uređaji mogu automatski prepoznati međuspremnike i stoga zahtijevaju upotrebu posebnih rješenja. Prije kalibracije provjerite je li elektroda oštećena (osobito staklena žarulja). Staklena tikvica mora biti bez ikakvih bioloških nečistoća. Ako je dostupno, upotrijebite otopinu za čišćenje koju preporučuje proizvođač. Ispravno čišćenje će ukloniti biološke nečistoće, masti, kontaminante proteina, itd. Elektroda, ako se može ponovno puniti, mora biti napunjena otopinom koju preporučuje proizvođač. Kada je elektroda čista iu dobrom stanju, stavite je u prvu otopinu za kalibraciju. Uvjerite se da su stakleni balon elektrode i priključak potpuno uronjeni u otopinu za kalibraciju (ja koristim čašu od 30 mm gdje je 7 mm pufera dovoljno za kalibraciju). Snažno promiješajte otopinu elektrodom (ako magnetska mješalica nije dostupna) i pričekajte da se temperatura elektrode i otopine izjednače. Unesite vrijednost u memoriju uređaja (obično trebate pritisnuti gumb kada je uređaj u kalibracijskom načinu rada). Isperite elektrodu destiliranom vodom i osušite maramicom (po mogućnosti pomoću laboratorijskih maramica kao što je Kimwipes). NIKADA ne brišite elektrode papirom - to može stvoriti statički napon koji može utjecati na kalibraciju, a time i na očitanja. U slučaju jedne kalibracijske točke, postupak je završen. U slučaju 2 ili 3 kalibracijske točke, postupak se mora ponoviti. Prilikom mjerenja pH uzorka vode, promiješajte otopinu ručno ili pomoću miješalice i ostavite vremena za temperaturnu kompenzaciju. U laboratorijskoj praksi preporuča se bilježiti pH i temperaturu.

Starenje kalibracijskih pufera
Kao i kod većine kemikalija, pH puferi se s vremenom pogoršavaju. Neki odbojnici proizvedeni su tako da budu otporni na promjene i imaju dugi vijek trajanja (nekoliko godina). Birajte pufere kojima je rok trajanja naveden na pakiranju. Karbonatni puferi obično imaju kraći rok trajanja od alkalnih ili kiselih pufera zbog izloženosti ugljičnom dioksidu u zraku. Puferi koji su došli u kontakt s elektrodom tijekom 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 tikvica mora ostati hidratizirana. Drugo, početna otopina ne smije dopustiti osmozu između same otopine i unutarnje otopine/gela elektrode. Osim toga, mora sadržavati antimikrobnu komponentu koja sprječava stvaranje plijesni i naslaga.
Potrebni puferi za kalibraciju pH, osnovne otopine i pribor mogu se pogledati ovdje: http://hannainst.com/ph-solutions

Hanna Instruments pH blogovi i resursi

1.
2. Vodiči i kontrolne liste za pH elektrode
3. 10 najčešćih pogrešaka u pH mjerenjima
4.