Állami támogatási rendszer
a mérések egysége

SZABVÁNYOS TITEREK FŐZÉSRE
PUFFER MEGOLDÁSOK -
MŰKÖDÉSI SZABVÁNYOK pH 2 és 3. KIBOCSÁTÁS

Műszaki és metrológiai jellemzők

Meghatározásuk módszerei

Moszkva Standartinform 200 8

Előszó

Az államközi szabványosítási munkák céljait, alapelveit és alapvető eljárásait a GOST 1.0-92 „Államközi szabványosítási rendszer. Alapvető rendelkezések” és a GOST 1.2-97 „Államközi szabványosítási rendszer. Államközi szabványok, szabályok és ajánlások az államközi szabványosításhoz. A fejlesztés, átvétel, alkalmazás, frissítés és törlés sorrendje "

A szabványról

1 A Szövetségi Műszaki Szabályozási és Metrológiai Ügynökség "Összoroszországi Fizikai, Műszaki és Rádiótechnikai Mérések Kutatóintézete" (FSUE "VNIIFTRI") Szövetségi Állami Egységes Vállalat FEJLESZTÉSE

2 A Szövetségi Műszaki Szabályozási és Metrológiai Ügynökség BEVEZETE

3 ELFOGADTA az Államközi Szabványügyi, Mérésügyi és Tanúsítási Tanács (2004. december 8-i jegyzőkönyv 26. sz.)

Az ország rövid neve az MK (ISO 3166) 004-97 szerint	Országkód az MK (ISO 3166) 004-97 szerint	A nemzeti szabványügyi testület rövidített neve
Azerbajdzsán		Azstandard
Fehéroroszország		A Fehérorosz Köztársaság állami szabványa
Kazahsztán		A Kazah Köztársaság állami szabványa
Kirgizisztán		Kirgizstandart
Moldova		Moldova-szabvány
Orosz Föderáció		Szövetségi Műszaki Szabályozási és Metrológiai Ügynökség
Tádzsikisztán		Tádzsikstandart
Üzbegisztán		Uzstandard

4 A Szövetségi Műszaki Szabályozási és Mérésügyi Ügynökség 2005. április 15-i, 84. sz. rendelete alapján a GOST 8.135-2004 államközi szabványt nemzeti szabványként közvetlenül hatályba léptették. Orosz Föderáció 2005. augusztus 1. óta

6 FELÜLVIZSGÁLAT. 2007. december

A jelen szabvány hatálybalépésére (megszűnésére) és módosításaira vonatkozó információk a „Nemzeti Szabványok” címszóban kerülnek közzétételre.

A szabvány változásaira vonatkozó információk a „Nemzeti Szabványok” indexben (katalógus), a változtatások szövege pedig a tájékoztató táblák „Nemzeti szabványok”. A szabvány felülvizsgálata vagy törlése esetén a vonatkozó információkat a „Nemzeti szabványok” információs indexben teszik közzé.

ÁLLAMKÖZI SZABVÁNY

Bevezetés dátuma - 2005-08-01

1 felhasználási terület

Ez a szabvány a standard titerekre vonatkozik, amelyek a vegyszerek fiolákban vagy ampullákban történő pontos mérése, és amelyeket bizonyos pH-értékű pufferoldatok készítésére szánnak, és meghatározza ezek meghatározására szolgáló műszaki és metrológiai jellemzőket és módszereket.

2 Normatív hivatkozások

Ez a szabvány a következő szabványokra vonatkozó normatív hivatkozásokat használ:

3.4 A standard titereket a 0,25; 0,50 és 1 dm 3 -es pufferoldat. Az 1 dm 3 pufferoldat elkészítéséhez szükséges anyagminta névleges tömegét a táblázat tartalmazza.

Asztal 1

	A standard titerben szereplő vegyi anyagok	Névleges mintatömeg m nom a standard titerben szerepel, 1 dm 3 -es pufferoldat készítéséhez 1, g	A pufferoldat névleges pH-értéke 25 °C-on 2)
	× 2H 2O	25,219	1,48
	Kálium-tetraoxalát 2-víz KH 3 (C 2 O 4) 2× 2H 2O	12,610	1,65
	Nátrium-hidrodiglikolát C 4 H 5 O 5 Na	7,868	3,49
	Kálium-hidrotartarát KNS 4 H 4 C 6	9,5 3)	3,56
	Kálium-hidroftalát KNS 8 H 4 O 4	10,120	4,01
	Ecetsav CH 3 COOH Nátrium-acetát CH 3 COONa	6,010 8,000	4,64
	Ecetsav CH 3 COOH Nátrium-acetát CH 3 COONa	0,600 0,820	4,71
	Piperazin-foszfát C 4 H 10 N 2 H 3 PO 4	4,027	6,26
	Nátrium-monohidrogén-foszfát Na2HPO4	3,3880 3,5330	6,86
	Kálium-dihidrogén-foszfát KH 2 RO 4 Nátrium-monohidrogén-foszfát Na2HPO4	1,1790 4,3030	7,41
	Kálium-dihidrogén-foszfát KH 2 RO 4 Nátrium-monohidrogén-foszfát Na2HPO4	1,3560 5,6564	7,43
	Trisz 4) (HOCH 2 ) 3 CNH 2 Trisz 4) hidroklorid (HOCH 2) 3 CNH2HCl	2,019 7,350	7,65
	Nátrium-tetraborát 10-vizes Na 2 B 4 O 7 × 10 H 2 O	3,8064	9,18
	Nátrium-tetraborát 10-vizes Na 2 B 4 O 7 × 10 H 2 O	19,012	9,18
	nátrium-karbonát Na2CO3 Nátrium-karbonát sav NaHCO3	2,6428 2,0947	10,00
	Kalcium-hidroxid Ca (OH) 2	1,75 3)	12,43
1) 0,50 és 0,25 dm 3 térfogatú pufferoldat készítéséhez az anyagminta tömegét 2-szeresére, illetve 4-szeresére kell csökkenteni. 2) A pufferoldatok pH-értékeinek hőmérséklettől való függését a melléklet tartalmazza. . 3) Minta telített oldat készítéséhez. 4) Trisz-(hidroxi-metil)-amino-metán.

3.5 A mért anyagok standard titerben mért tömegének meg kell felelnie a névleges értékeknek, legfeljebb 0,2%-os tűréshatárral. A kálium-hidrotartarát és kalcium-hidroxid telített oldatainak elkészítéséhez standard titerekben mért anyagok tömegének meg kell felelnie a névleges értékeknek, legfeljebb 1% tűréshatárral.

3.6 A standard titerekből készített pufferoldatoknak a táblázatban megadott névleges pH-értékeket kell reprodukálniuk.

A névleges pH-értéktől való megengedett eltérés nem haladhatja meg:

± 0,01 pH - pufferoldatokhoz - 2. kategória üzemi pH-standardok;

± 0,03 pH - pufferoldatokhoz - 3. kategória üzemi pH szabványok.

3.7 A standard titereket vegyszerporok és azok vizes oldatai (standard titerek ecetsavval - csak vizes oldatok formájában), hermetikusan lezárt fiolákba csomagolva vagy lezárva üveg ampullák.

A vizes oldatok készítéséhez desztillált vizet használnak a GOST 6709 szerint.

3.8 A szabványos titerek csomagolására, csomagolására, címkézésére és szállítására vonatkozó követelmények - az egyes szabványos titerekre vonatkozó előírások szerint.

3.9 A szabványos címek működési dokumentációjának a következő információkat kell tartalmaznia:

Cél: a munka pH standardok kategóriája (2. vagy 3.) - standard titerekből előállított pufferoldatok;

Pufferoldatok névleges pH-értéke 25 °С-on;

Pufferoldatok térfogata köbdeciméterben;

Módszer (utasítás) pufferoldatok standard titerekből történő előállítására, a szabvány függelékével összhangban kidolgozva;

Szabványos eltarthatósági titer.

4 Módszerek standard titerek jellemzésére

4.1 A minták számanaz egyes módosítások jellemzőinek meghatározásához standard titereket választunk ki aszerint GOST 3885 ennek a módosításnak a standard titereinek tételének térfogatától függően, de legalább három standard titer minta ampullában (pH-meghatározáshoz) és legalább hat minta fiolában (3 - tömegmeghatározáshoz, 3 - pH-meghatározáshoz).

4.2 Az alkalmazott mérőeszközöknek érvényes hitelesítési idővel rendelkező hitelesítési igazolásokkal (tanúsítványokkal) kell rendelkezniük.

4.3 A méréseket normál körülmények között kell elvégezni:

környezeti levegő hőmérséklete, °С 20 ± 5;

a levegő relatív páratartalma, % 30 és 80 között;

légköri nyomás, kPa (Hgmm) 84-106 (630-795).

4.4 Az 1) fiolában lévő vegyszer lemért tömegét a lemért injekciós üveg és az üres tiszta fiola tömegének különbsége határozza meg. A minta tömegének és az injekciós üveg tömegének mérését legfeljebb 0,0005 g hibával kell elvégezni analitikai mérlegen (pontossági osztály nem alacsonyabb, mint 2 a GOST 24104 szerint).

1) Egy üvegampullában a standard titer mintájának tömege nincs meghatározva.

4.4.1 D eltérés én, %, a minta tömegét az egyes minták tömegének névleges értékéből a képlet határozza meg

ahol m nom- a standard titer részét képező vegyi anyag mintájának névleges tömege (lásd a táblázatot);

én

m i- tömegmérés eredményeén-edik minta ( én = 1 ... n), G.

4.4.2 Ha legalább az egyik mintánál az érték D éntöbb mint 0,2% lesz (és a telített pufferoldatok készítéséhez használt standard titereknél - több mint 1%), akkor ennek a módosításnak a standard titereinek tételét el kell utasítani.

4.5.1 A pufferoldat pH-értéke - a standard titerből előállított 2. kategória munka-pH-értéke az 1. kategória üzemi pH-standardjával (GOST 8.120) kerül meghatározásra a pufferoldatok hőmérsékletén (25 ±). 0,5) °C-on a pH-mérés elvégzésére vonatkozó módszereknek megfelelően előírások 1. kategória üzemi pH-szabványa.

4.5.1.1 pH eltérés a névleges értéktől ( D pH) énképlet határozza meg

(DpH) én= | pH nom - pH i | ,

ahol én- a standard titer mintaszáma;

pH nom - a pufferoldat névleges pH-értéke a táblázat szerint;

pH i - pH érték mérési eredményén-edik minta ( én = 1 ... n).

4.5.1.2 Ha az érték ( D pH) énaz egyes pufferoldatoknál legfeljebb 0,01 pH-érték, akkor ennek a sarzsnak a standard titerei alkalmasnak tekinthetők a 2. kategóriájú munka pH-standard elkészítésére.

Ha érték (D pH ) énminden pufferoldat pH-értéke nem haladja meg a 0,03-at, akkor ennek a sarzsnak a standard titerei alkalmasnak tekinthetők a 3. kategóriájú munka pH-standard elkészítésére.

(DpH) én

4.5.4 A pufferoldat pH-értékét - a standard titerből előállított 3. kategória munka-pH-értékét a 2. kategóriás referencia pH-mérő (GOST 8.120) határozza meg a pH használati útmutatója szerint. méter pufferoldatok hőmérsékletén (25 ± 0,5) °С.

4.5.2.1 pH eltérés a névleges értéktől ( D pH) én határozza meg .

4.5.2.2 Ha az érték ( D pH) énminden pufferoldat pH-értéke nem haladja meg a 0,03-at, akkor ennek a sarzsnak a standard titerei alkalmasnak tekinthetők a 3. kategóriájú munka pH-standard elkészítésére.

Ha legalább az egyik pufferoldathoz(DpH) én0,03 pH-nál nagyobb lesz, akkor a méréseket kétszer annyi mintán megismételjük.

Az ismételt mérések eredménye végleges. Ha az eredmények negatívak, a standard titerek kötegét elutasítjuk.

A. melléklet
(kötelező)

A standard titerekhez szükséges vegyi anyagokat legalább analitikai minőségű kémiai reagensek további tisztításával nyerik. Az os.p. és ch.p. minőségű kémiai reagensek további tisztítás nélkül használhatók. A standard titerekhez való alkalmasságuk végső kritériuma azonban a standard titerekből előállított pufferoldatok pH-értéke. Az anyagok tisztításához desztillált víz (a továbbiakban: víz) használata szükséges, amelynek fajlagos elektromos vezetőképessége legfeljebb 5× 10 -4 cm × m -1 20 ° C hőmérsékleten a GOST 6709 szerint.

A.1 Kálium-tetraoxalát 2-víz KH 3 (C 2 O 4) 2× A 2H 2 O-t vizes oldatokból 50 °C hőmérsékleten kétszeres átkristályosítással tisztítják. Szárítás természetes szellőzésű sütőben (55± 5) °С tömegállandóságig.

A.2 Nátrium-hidrodiglikolát (oxidiacetát) C 4 H 5 O 5 Na 110 °C-on tömegállandóságig szárítjuk. Ha kémiai reagens nem áll rendelkezésre, akkor a nátrium-hidrodiglikolátot a megfelelő sav nátrium-hidroxiddal történő félsemlegesítésével állítják elő. Kristályosodás után a kristályokat porózus üvegszűrőn leszűrjük.

A.3 Kálium-hidrotartarát (kálium-tartarát) A KNS 4 H 4 O 6-ot vizes oldatokból kétszeres átkristályosítással tisztítják; kemencében szárítjuk 110 °C hőmérsékleten± 5) °С tömegállandóságig.

A.4 Kálium-hidroftalát (kálium-ftalátsav) A KNS 8 H 4 O 4-et forró vizes oldatokból kétszeres átkristályosítással tisztítják kálium-karbonát hozzáadásával az első átkristályosítás során. A kivált kristályokat 36 °C-nál nem alacsonyabb hőmérsékleten leszűrjük. Szárítsuk természetes szellőzésű sütőben (110± 5) °С tömegállandóságig.

A.5 Az ecetsav CH 3 COOH (GOST 18270) tisztítása a következő módszerek egyikével történik:

a) desztilláció kis mennyiségű vízmentes nátrium-acetát hozzáadásával;

b) kettős frakcionált fagyasztás (a kristályosodási folyamat befejezése után a folyadékfázis feleslegét eltávolítjuk).

A.6 Nátrium-acetát 3-vizes (nátrium-acetát) CH 3 COONa × A 3H 2 O-t (GOST 199) forró vizes oldatokból kétszeres átkristályosítással tisztítják, majd a sót (120 °C-on) kalcinálják.± 3) °С tömegállandóságig.

A.7 Piperazin-foszfát C 4 H 10 N 2 H 3 PO 4 × A H 2 O-t piperazinból és foszforsavból (GOST 6552) szintetizálják, amelyet alkoholos oldatokból háromszoros átkristályosítással tisztítanak. Szárítsuk szilikagélen, sötétben exszikkátorban tömegállandóságig.

A.8 A monoszubsztituált kálium-foszfát (kálium-dihidrogén-foszfát) KN 2 RO 4 (GOST 4198) 1:1 térfogatarányú víz-etanol keverékből kétszeres átkristályosítással, majd szárítószekrényben (110 °C-on) történő szárítással tisztítható.± 5) °С tömegállandóságig.

A.9 Nátrium-foszfáttal diszubsztituált 12-vizes (nátrium-monohidrogén-foszfát) Na2HPO4 (vízmentes) 12-vizes sóból nyerik Na2HPO 4 × 12H 2 O (GOST 4172) háromszoros átkristályosítással forró vizes oldatokból. Szárítás (szárítás) természetes szellőzésű kemencében lépcsőzetesen a következő üzemmódokban:

A (30 ± 5) °С - tömegállandóságig

(50 ± 5) °С-on - » » »

(120 ± 5)°С-on - » » »

A.10 Trisz-(hidroxi-metil)-amino-metán ( HOCH 2 ) 3 CNH 2 80°C-on kemencében tömegállandóságig szárítjuk.

A.11 Trisz-(hidroxi-metil)-amino-metán-hidroklorid ( HOCH 2 ) 3 CNH 2 HCl 40°C-on kemencében tömegállandóságig szárítjuk.

A.12 Nátrium-tetraborát 10-vizes Na 2 B 4 O 7 × A 10H 2 O-t (GOST 4199) háromszoros átkristályosítással tisztítják vizes oldatokból (50 °C hőmérsékleten).± 5) °C. Szobahőmérsékleten két-három napig szárítjuk. A nátrium-tetraborát végső előállítását úgy végezzük, hogy a sót egy üveggrafit (kvarc, platina vagy fluoroplasztikus) edényben exszikkátorban tartjuk nátrium-klorid és szacharóz telített oldata vagy telített oldat fölött. KBr szobahőmérsékleten tömegállandóságig.

A.13 Nátrium-karbonát Na 2CO3 (GOST 83) vizes oldatokból háromszoros átkristályosítással tisztítják, majd szárítószekrényben (275 °C-on)± 5) °С tömegállandóságig.

A.14 Nátrium-karbonát NaHCO3 (GOST 4201) háromszoros átkristályosítással tisztítják vizes oldatokból szén-dioxid buborékolással.

A.15 A kalcium-hidroxidot Ca (OH) 2 kalcium-karbonát CaCO 3 (GOST 4530) (1000 °C hőmérsékleten) kalcinálásával állítják elő.± 10) °C-on 1 órán át. A kapott kalcium-oxid CaO-t levegőn szobahőmérsékletre lehűtjük, és lassan, kis részletekben állandó keverés közben vizet öntünk alá, amíg szuszpenziót nem kapunk. A szuszpenziót forrásig melegítjük, lehűtjük és üvegszűrőn átszűrjük, majd eltávolítjuk a szűrőről, vákuum-exszikkátorban tömegállandóságig szárítjuk, majd finom porrá őröljük. Exszikkátorban tárolva.

B. melléklet
(referencia)

Szabványos titer módosítási szám	A standard titerben szereplő vegyi anyagok (módosítások a táblázat szerint)	A pufferoldatok pH-ja hőmérsékleten, °C
	Kálium-tetraoxalát 2-vizes					1,48	1,48	1,48	1,49	1,49	1,50	1,51	1,52	1,53	1,53
	Kálium-tetraoxalát 2-vizes			1,64	1,64	1,64	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,66	1,67	1,69	1,72
	Nátrium-hidrodiglikolát		3,47	3,47	3,48	3,48	3,49	3,50	3,52	3,53	3,56	3,60
	Kálium-hidrogén-tartarát						3,56	3,55	3,54	3,54	3,54	3,55	3,57	3,60	3,63
	Kálium-hidroftalát	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,01	4,01	4,02	4,03	4,05	4,08	4,12	4,16	4,21
		4,66	4,66	4,65	4,65	4,65	4,64	4,64	4,65	4,65	4,66	4,68	4,71	4,75	4,80
	Ecetsav + nátrium-acetát	4,73	4,72	4,72	4,71	4,71	4,71	4,72	4,72	4,73	4,74	4,77	4,80	4,84	4,88
	Piperazin-foszfát		6,48	6,42	6,36	6,31	6,26	6,21	6,14	6,12	6,03	5,95
		6,96	6,94	6,91	6,89	6,87	6,86	6,84	6,83	6,82	6,81	6,82	6,83	6,85	6,90
	Nátrium-monohidrogén-foszfát + kálium-dihidrogén-foszfát	7,51	7,48	7,46	7,44	7,42	7,41	7,39	7,37
	Nátrium-monohidrogén-foszfát + kálium-dihidrogén-foszfát		7,51	7,49	7,47	7,45	7,43	7,41	7,40
	Trisz-hidroklorid + Trisz	8,40	8,24	8,08	7,93	7,79	7,65	7,51	7,33	7,26	7,02	6,79
	Nátrium-tetraborát	9,48	9,41	9,35	9,29	9,23	9,18	9,13	9,07	9,05	8,98	8,93	8,90	8,88	8,84
	Nátrium-tetraborát	9,45	9,39	9,33	9,28	9,23	9,18	9,14	9,09	9,07	9,01	8,97	8,93	9,91	8,90
	Nátrium-karbonát savanyú + nátrium-karbonát	10,27	10,21	10,15	10,10	10,05	10,00	9,95	9,89	9,87	9,80	9,75	9,73	9,73	9,75
	kálcium hidroxid	13,36	13,16	12,97	12,78	12,60	jegyzet - 6-nál nagyobb pH-értékű oldatok készítéséhez a desztillált vizet fel kell forralni, és 25-30 °C-ra kell hűteni. Az üvegedények elkészítésekor ne használjon szintetikus mosószereket. B.1.1 A standard titert a GOST 1770 szerinti 2. osztályú mérőlombikba (a továbbiakban: lombik) töltjük. B.1.2 Vegye ki az injekciós üveget (ampullát) a csomagolásból. B.1.3 Öblítse le az injekciós üveg (ampulla) felületét vízzel, és szárítsa meg szűrőpapírral. B.1.4 Helyezzen egy tölcsért a lombikba, nyissa ki az injekciós üveget (ampullát) a gyártó utasításai szerint, hagyja, hogy a tartalom teljesen a lombikba öntsön, öblítse le az injekciós üveget (ampullát) belülről vízzel, amíg az anyag teljesen el nem távolodik. a felületekről öntse a mosóvizet a lombikba. B.1.5. Töltsük fel a lombikot térfogatának körülbelül kétharmadáig vízzel, rázzuk, amíg a tartalma teljesen fel nem oldódik (kivéve a kálium-hidrogén-tartarát és kalcium-hidroxid telített oldatait). B.1.6 Töltse fel a lombikot vízzel víz hozzáadása nélkül 5-10 cm 3 -ig. A lombikot 30 percig 20 °C-os víztermosztátban termosztáljuk (a kálium-hidrotartarát és kalcium-hidroxid telített oldatát tartalmazó lombikot teljesen megtöltjük vízzel, és legalább 4 órán át 25 °C-on termosztáljuk, 20 °C-on, a lombikban lévő szuszpenziót rázással időnként megkeverve). B.1.7. Hígítsa fel a lombikban lévő oldat térfogatát a jelig vízzel, zárja le, és alaposan keverje össze a tartalmát. Telített kálium-hidrotartarát- és kalcium-hidroxid-oldatból vett mintákban a csapadékot szűréssel vagy dekantálással távolítják el. IN 2 A működő pH-standardok tárolása B.2.1 A működő pH-standardokat szorosan lezárt üveg vagy műanyag (polietilén) tartályban, sötét helyen, 25 °C-ot meg nem haladó hőmérsékleten kell tárolni. A munkastandardok eltarthatósága az elkészítés pillanatától számított 1 hónap, kivéve a kálium-hidrotartarát és kalcium-hidroxid telített oldatait, amelyeket közvetlenül a pH mérése előtt készítenek, és amelyeket nem kell tárolni.

A potenciometria az egyik elektrokémiai elemzési módszer, amely az elektrolitok koncentrációjának meghatározásán alapul a vizsgálati oldatba merített elektróda potenciáljának mérésével.

Potenciál (a lat. potencia- erő) - olyan fogalom, amely a fizikai erőtereket (elektromos, mágneses, gravitációs) és általában a vektorfizikai mennyiségek mezőit jellemzi.

Az oldatban lévő ionok koncentrációjának potenciometriás mérésének módszere a vizsgálati oldatba helyezett két speciális elektróda elektromos potenciálkülönbségének mérésén alapul, és az egyik elektród, a segédelektród, állandó potenciállal rendelkezik a mérési folyamat során.

Lehetséges E egy külön elektródát a Nernst-egyenlet (W.Nernst - német fizikai kémikus, 1869-1941) határoz meg standard (normál) potenciálján keresztül E 0 és ionaktivitás a+ , amelyek részt vesznek az elektródák folyamatában

E = E 0 + 2,3 lg a + , (4.1)

ahol E 0 a határfelületi potenciálkülönbség összetevője, amelyet az elektróda tulajdonságai határoznak meg, és nem függ az oldatban lévő ionok koncentrációjától; R az univerzális gázállandó; n az ion vegyértéke; T - abszolút hőmérséklet; F – Faraday-szám (M.Faraday - a XIX. század angol fizikusa).

A Nernst-egyenlet, amelyet az elektrokémiai rendszerek egy szűk osztályára, a fémekre - ugyanazon fém kationjainak megoldására - származtattak, sokkal szélesebb tartományban érvényes.

A hidrogénionok aktivitásának meghatározására legszélesebb körben a potenciometrikus módszert alkalmazzák, amely az oldat savas vagy lúgos tulajdonságait jellemzi.

A hidrogénionok oldatban való megjelenését a disszociáció okozza (a lat. disszociáció- hidrogén- és hidroxil-ionokra bomló vízmolekulák egy részének elválasztása:

H 2 O↔
+
. (4.2)

A tömeghatás törvénye szerint az állandó Nak nek a víz disszociációs reakciójának egyensúlya egyenlő K=
.
/
.

A nem disszociált molekulák koncentrációja a vízben olyan magas (55,5 M), hogy állandónak tekinthető, ezért az (5.2) egyenletet leegyszerűsítjük:
= 55,5 =
.
, ahol
a víz ionos termékének nevezett állandó,
\u003d 1,0 ∙ 10 -14 22 ° C hőmérsékleten.

A vízmolekulák disszociációja során egyenlő mennyiségben képződnek hidrogén- és hidroxil-ionok, ezért koncentrációjuk is azonos (semleges oldat). A koncentrációk egyenlősége és a víz ionos termékének ismert értéke alapján megvan

[H + ] =
=
= 1∙10 -7 . (4.3)

A hidrogénionok koncentrációjának kényelmesebb kifejezésére P. Sarensen vegyész (dán fizikai kémikus és biokémikus) bevezette a pH fogalmát. ( p a dán Potenz szó kezdőbetűje egy fok, H a hidrogén vegyjele).

A hidrogén indikátor pH olyan érték, amely az oldatokban lévő hidrogénionok koncentrációját (aktivitását) jellemzi. Számszerűen megegyezik a hidrogénionok koncentrációjának decimális logaritmusával
ellentétes előjellel vett, azaz.

pH = - lg
. (4.4)

A vizes oldatok pH-ja 1 és 15 közötti tartományban lehet. Semleges oldatokban 22 °C hőmérsékleten pH = 7, savas pH-n< 7, в щелочных рН > 7.

Amikor a szabályozott oldat hőmérséklete megváltozik, az üvegelektróda elektródpotenciálja megváltozik az együttható jelenléte miatt S = 2,3∙ a (4.1) egyenletben. Ennek eredményeként ugyanaz a pH-érték különböző oldat-hőmérsékleten megfelel az elektródarendszer különböző emf-értékeinek.

Az elektródarendszer emf-jének a pH-tól való függése különböző hőmérsékleteken egy pontban metsző egyenesek kötegét jelenti (4.1. ábra). Ez a pont az oldat pH értékének felel meg, amelynél az elektródarendszer elektromotoros ereje nem függ a hőmérséklettől, ún. izopotenciális (görög  - egyenlő, azonos és …lehetséges) pont. Az izopotenciális pont koordinátái ( E Ésés pH I) az elektródarendszer legfontosabb jellemzői. A hőmérsékletet figyelembe véve a statikus karakterisztika (4.1) formát ölt

Kellő időben az első tengervizes akvárium remekmű volt. 20 gallonos csupa üveg akvárium volt, szilikon ragasztóval összeragasztva. A szűrőrendszer pneumatikus homokszűrőkből állt. Az én feladatom az volt, hogy eltartsam két lakóját (Bew Gregory, a lányka - Stegastes leucostictus- és tengeri kökörcsin Condylactis) a lehető legboldogabbak (ami tapasztalatlanságom és korlátozott erőforrásaim miatt azt jelentette, hogy életben tartom őket). Egy 9 éves gyereknek nehéz feladat volt, 1964 volt. Mentorom, Mrs. Perry a Cobb Pets-től azt tanácsolta, hogy ellenőrizzem a víz fajsúlyát és a pH-t. A fajsúly ​​meglehetősen egyszerű volt (csak dobjon egy hidrométert az akváriumba, és jelöljön meg egy bizonyos szintet, amikor friss vizet adtunk hozzá), de a pH egy kicsit bonyolultabb. Ezt a paramétert úgy tesztelték, hogy színes folyadékot adtak az akváriumi vizes palackhoz. Mintha varázsütésre megváltozott volna a vízminta színe, majd összehasonlították a színes négyzetekből álló összehasonlító táblázat segítségével. Az első tesztem eredményei szerint hozzá kellett tennem szódabikarbóna a pH-szint emelésére. Kötelességtudóan meg is tettem – semmi változás. Addig folytattam a folyamatot, amíg hozzá nem adtam az egész csomag szódabikarbónát.

Soha nem fogom megtudni, mi okozta a halaim és a kökörcsin halálát, de az eset közvetlenül a leírt epizód után történt. Amellett, hogy kedvenceim számára minden nagyon szomorúan végződött, a helyzet számomra pusztítóvá vált. Minden munkám, amiért hetente egy dollárt kaptam, a lefolyóban volt. A helyzetet rontotta, hogy én voltam a felelős a lakók haláláért. Az udvarunkban folyó patak páfrányokkal borított partjára temettem őket. Most úgy gondolom, hogy a folyékony reagens lejárt, ezért az eredmények tévesek voltak. Nagyon tanulságos lecke volt.

A helyzet nem sokat változott az évek során. E kulcsfontosságú paraméter jelentőségének és a mutatók ellenőrzési módjainak nem ismerete, a helyes értelmezés és a szükséges intézkedések hiánya szomorú következményekhez vezethet és fog vezetni. Ami jelentősen megváltozott, az a pH-mérési módszerek és műszerek piaci elérhetősége és megfizethetősége. Ebben a cikkben megvizsgálunk néhányat, összehasonlítva előnyeiket és hátrányaikat.

pH meghatározása

A pH egy anyag savas vagy lúgos jellegének értékelése, egy 0-tól 14-ig terjedő skálán kifejezve, ahol a 0 nagyon savas, a 14 pedig nagyon lúgos. Semleges környezet (nem savas és nem lúgos) - 7-es mutató ezen a skálán. Savas pH-értékeken a hidrogénionok, lúgos körülmények között a hidroxidionok dominálnak.

1. ábra A pH-skála logaritmikus, amely a hidrogénionok aktivitási fokát mutatja.

A forrástól függően a pH jelentése "hidrogén potenciál" vagy a francia "pouvoir hydrogène" kifejezés, ami "hidrogén energiáját" jelenti.

A pH mérés jelentősége

A pH a folyadékok jellemzője (esetünkben), amely befolyásolja azokat kémiai összetétel, különösen az oldhatóság tápanyagok(na jó, ha nem vittük túlzásba). Az alacsony pH-érték a potenciálisan mérgező nehézfémeket oldhatóvá teheti. A pH befolyásolja az enzimaktivitást (előnyös pH-tartományuk van). A magas pH képes feloldani a sejt lipidmembránjait. Nál nél vízi élőlények van egy előnyös pH-tartomány is. Rövid áttekintés A pH-értékek különböző környezetekben (amelyek az akvaristák számára érdekesek) az 1. táblázatban láthatók. 1. táblázat. Hozzávetőleges pH-értékek.

pH forrás	pH
Rio Negro folyó	5.1
Esővíz	5.6
Amazon folyó (könnyű víz)	6.9
Tiszta (ivó)víz	7
Tengervíz	8.2
Tanganyika-tó (felszín)	9

pH mérés

A pH meghatározásának többféle módja van. Mindegyiknek megvannak a maga előnyei és hátrányai. Kezdjük a legolcsóbbal.

Lakmusz papír
A lakmusz egy zuzmóból nyert anyag (a név az óskandináv litmosi szóból ered, ami "festéket" és "mohát / zuzmót" jelent). Ez a lakmuszszármazék előre láthatóan megváltoztatja a színét, ha különböző pH-szinteknek van kitéve. Ez az érzékenység teszi a lakmusz egyszerű és olcsó módszert a pH meghatározására. A lakmuszpapír olyan papír, amelyhez ezeket a vízben oldódó színezékeket adták, és a lakmuszpapír vízmintába való bemerítése által okozott színváltozás savas vagy lúgos környezetet jelez. A pH mérés működési tartománya körülbelül 5-8. A színváltozási tesztet teljes spektrumú megvilágítás mellett kell elvégezni.

2. ábra. A lakmuszpapír egy olcsó, de közelítő módszer a pH mérésére.

Előnyök: olcsó (kb. 5 USA). Gyors, könnyen használható.

Hátrányok: hozzávetőleges számokat ad. Az eredményt befolyásolja a vízminta színe, a redukálószerek és az oxidálószerek. Az eredmények értelmezése éles látást igényel. A reagens eltarthatósági ideje korlátozott.

indikátor festékek
Nagyon kevés ilyen pH-mutató létezik. Megvásárolhatja őket por vagy folyékony formában. Általában a titrálást magában foglaló elemzéseknél használják. Az alábbiakban bemutatjuk néhányuk jellemzőit:

Fenolftalein: sav/lúg indikátor, amely savas környezetben színtelenné, lúgos környezetben rózsaszínes-vörössé válik. Mérési tartomány ~8,3-10.

Metilnarancs (heliantin, savas azofesték): 3,7 körüli pH-értéknél sárgáról vörösre változtatja a színét.

Meta-krezol ibolya: 7,4-nél narancssárga, magasabb pH-n (kb. 8,8-ig) lilára változtatja a színét.

Brómtimolkék: kék 7,5-nél, zöldes ~6,2-6,8-nál és sárga 6 körül.

Sokoldalú indikátor: Több indikátort kombinál, hogy lehetővé tegye a pH széles tartományának értékelését.

3. ábra. Ez az API pH-tesztje meta-krezolibolyát használ indikátorként.
Kívánatos a színváltozást természetes fényben fehér alapon értékelni.

Előnyök: Viszonylag olcsó (~10 USD) Egyes színezékek más vizsgálatokhoz (pl. lúgosság) is használhatók pH-elektróda használata nélkül, ha reagenst használunk.

Hátrányok: Ugyanaz, mint a lakmuszpapírnál. Az egyes színezékek pH-értéke korlátozott. Az eredményeket befolyásolhatja a tesztfolyadék zavarossága és/vagy színe. Az összehasonlítást fehér alapon, teljes spektrumú megvilágítás mellett kell elvégezni. A reagensek eltarthatósági ideje korlátozott – a lejárati dátumon jelölést kell feltüntetni.

pH-elektródák
Tudom, hogy a kezdő akvaristák nehezen tudják elképzelni, de 30 évvel ezelőtt Európán kívüli akvaristák alig hallottak pH-elektródák használatáról. A helyzet az 1980-as években megváltozott, amikor egy német cég (Dupla GmbH) korszerű berendezéseket kezdett exportálni Észak-Amerikába. Ma mindenhol pH-mérőt használnak. Az eszközök elérhetősége és a gyártók közötti verseny hozzájárult ahhoz, hogy az ár meglehetősen megfizethetővé vált.

A pH-elektróda egy szelektív hidrogénion (H+) érzékelő. A pH-elektródák valójában két elektródát használnak, egy szondát (indikátorelektródát) és egy referenciaelektródát. Általában ez a két elektróda az elektróda egyetlen házában ("test") található. Az elektródatest végén a szonda vékony, hidrogénre érzékeny üvegréteggel rendelkezik. A szonda feszültsége a hidrogénionok aktivitásától függően változik (savas környezetben a feszültség nő, lúgos környezetben csökken). A referenciaelektróda állandó feszültséget biztosít, amivel meghatározzuk a szondával a különbséget. A teljes mV választ egy mérőműszerre (mérőóra) küldik, ahol pH értékké alakítják át.

Érzékelő szerkezet és terminológia
A pH-elektródák működésének megértéséhez meg kell érteni néhány olyan kifejezést, amelyeket mind a kialakításának leírására, mind másokra használnak.

Ház (elektródatest): üreges cső, amely a pH-elektróda munkarészeit tartalmazza. A test készülhet üvegből vagy vegyileg ellenálló műanyagból, például poliészterimidből.

Puffer: Esetünkben savas, semleges vagy lúgos pH-t mutató standard oldatot használunk a pH-mérő kalibrálásához. Az azonosítás megkönnyítése érdekében néhány pufferoldat színkóddal van ellátva.

Kalibrálás: Az analitikai műszer kalibrációjának ellenőrzésének vagy beállításának folyamata.

Csatlakozás (kötés, forrasztás): Két rész kombinációja; ebben az esetben a vizsgálati anyag és a kontroll belső oldat. A csatlakozások abból készülnek különféle anyagok; Az anyagoknak porózusnak kell lenniük, hogy a kontrolloldat áthaladhasson. Általában kerámiát, szövetet és hasonlókat használnak. Vannak egy-, két- és gyűrűs csatlakozású elektródák.

Fritt: Részben megolvadt üveg vagy kerámia, néha kötésként használják.

ATC: Automatikus hőmérséklet-kompenzáció. Mivel az oldat pH-ja hőmérsékletfüggő, az ATC korrigálja a hőmérséklet hatásait. Az ATC hőmérséklet-érzékelőt igényel, amely az elektródába építhető az üvegbura közelében.

Referenciaelektróda: Ismert, állandó feszültséget biztosító elektróda; általában klór-ezüst huzalból készülnek és puffer elektrolittal töltik meg.
Szonda: Klór-ezüst huzal csőben, pH-érzékeny üvegburával a végén.

4. ábra: pH-elektróda belső részletei.
Az egyértelműség kedvéért a törékeny üveglombikot körülvevő védőburkolat (kupak) nincs feltüntetve.
Egyes pH-elektródák oldalán van csatlakozás

A pH-elektródák típusai
Többféle elektróda létezik. Néhány, általában régebbi elektróda (tapasztalataim szerint ritkán látható) két különálló házból áll. Jelenleg a legtöbb elektróda kombinált érzékelő, ahol az anód és a katód külön-külön, egyetlen házban található. Az üvegbura alakja gyakran meghatározza, hogy az elektróda mit fog mérni. A gömblombikok nagy felületükkel kiválóan alkalmasak többcélú (univerzális) mérésekre vízi környezetben. Az Erlenmeyer-lombikok képesek behatolni a félszilárd anyagokba (például húsok és egyéb élelmiszerek) és a talajba. A pH mérésére lapos üveg "lombikok" használhatók különböző típusok bőr stb. Egyes elektródák újrafelhasználhatók, míg mások nem, kémiai gélekkel vannak feltöltve. Egyes elektródák eltávolítható (cserélhető) csatlakozásokkal és szondákkal rendelkeznek.

A pH-mérők rövid áttekintése

Áttekintésünk a által gyártott pH-mérőkre vonatkozik Hanna Instruments(Woonsocket, Rhode Island, USA.) A Hanna 1978 óta van a piacon, és ma több mint 3000 termékváltozatot kínál ügyfeleinek világszerte. A cég egyes termékei érdekesek az akvaristák számára.

A jelen áttekintésben szereplő összes Hanna pH-mérőt kalibrációs pufferrel, elektródatisztító oldattal és tokkal szállítjuk. Kezdjük áttekintésünket ezzel:

pH-ellenőrző (HI98103)

5. ábra. Megfizethető pH-ellenőrző a Hanna Instruments-től.

A HI98103 Checker® belépő szintű pH-mérő értékes kiegészítője lesz sok akvarista eszköztárának. A készülék 0,1 pH-egységet kínál. felbontás megfizethető áron. A megfizethető ár annak köszönhető, hogy a készülék mindössze két kalibrációs pontot (pH 4,01 és 7,01 vagy 7,01 és 10,01) kínál automatikus hőmérséklet-kompenzáció (ATC) vagy hőmérséklet mérési lehetőség nélkül. Mivel általában javasolt, hogy a kalibrációs pontok tükrözzék a várható pH-értéket, ez az eszköz jobban megfelel a savas környezetet utánzó édesvízi rendszerekhez, például az Amazonas biotópjaihoz (annak ellenére, hogy minden bizonnyal képes mérni a zátonyokra jellemző pH-értékeket és afrikai sügérrel rendelkező rendszerek, bár kisebb pontossággal a mindössze két kalibrációs pont miatt). Az elektróda cserélhető, a csatlakozás papírból készült.

Tartomány: 0-14 egység

Felbontás: 0,1 egység

Pontosság: ±0,2 egység

Kalibrációs pontok (beosztás): Kettő; pH 4,01, 7,01 vagy 10,01

Automatikus hőmérséklet-kompenzáció: Nem

Hőmérséklet mérés/kijelzés: Nincs

Cserélhető szonda: Igen

Elektróda átmérő: 8 mm (~5/16")

LCD mérete: 3/8" (~10 mm)

Elem: 1-CR2032; erőforrás kb 1000 h.

pHep pH- és hőmérsékletérzékelő (HI98107)

6. ábra pHep készülék kalibrációs pufferrel a házában.

A HI98107 pHep pH- és hőmérsékletmérő a pH-ellenőrző (fentebb leírt) modernebb változata. Amellett, hogy szinte minden akvárium pH-értékét meghatározza - az Amazonas biotóptól a zátonyig - a készülék a hőmérsékletet automatikus hőmérséklet-kompenzációval (ATC) is méri. A készülék két kalibrációs puffert (4,01 és 7,01) tartalmaz, amelyek rendelkezésre állnak harmadik - (10.01, ami zátonyakváriumokhoz ajánlott). A csatlakozás papírból készül. Az elektróda nem cserélhető.

Tartomány: 0-14 egység

Felbontás: 0,1 egység

Pontosság: ±0,1 egység

Kalibrációs pontok: három; pH 4,01, 7,01 és 10,01 (4,01 és 10,01 bemutatva)

Cserélhető érzékelő: Igen

LCD mérete: 0,3125" vagy ~8mm

Elem: 1-CR2032; körülbelül 800 óra.

pHep5 vízálló pH- és hőmérsékletérzékelő (HI98128)

7. ábra A pHep számos funkciót kínál: pH- és hőmérsékletmérés, ATC; És lebeg a víz felszínén!

A HI98128 pHep 5 pH-mérő Hanna legfejlettebb zseb-pH-mérője. A készülék 0,01 egység felbontást kínál. ±0,05 pontossággal és automatikus hőmérséklet-kompenzációval. A készülék vízálló és a víz felszínén lebeg. A műszer rugalmas megközelítést kínál a fontos mérésekhez, mint pl képes felismerni 5 különböző kalibrációs puffert.

Tartomány: -2-16 egység

Felbontás: 0,01 egység

Pontosság: ±0,05 u

Kalibrációs pontok: Két lehetőség: 4.01, 7.01, 10.01 vagy 6.86, 9.18.

Automatikus hőmérséklet-kompenzáció: Igen

Hőmérséklet kijelzés: Igen, °F vagy °C állítható be, ±0,5 °C pontossággal.

Cserélhető szonda: Igen

LCD mérete: 0,3125" vagy ~8 mm (karakterméret)

Akkumulátor: 4-1,5 V-os akkumulátorok; körülbelül 300 óra.

HALO vezeték nélküli terepi pH-mérő (HI12302)

8. ábra A piac talán legfejlettebb pH-elektródája, a HALO vezeték nélküli elektróda.

A HI12302 Halo Field pH Meter egy érdekes mérő, amely rengeteg lehetőséget kínál. Először is ez egy vezeték nélküli pH-elektróda, amely Bluetooth-on keresztül vezérelhető Android vagy iOS eszközökről. Még a bizonytalan felhasználóknak sem kell aggódniuk. Tapasztalataim szerint a beállítás hihetetlenül egyszerű. Megnyitottam a Hanna Instruments weboldalát, követtem a HALO linket, és letöltöttem az alkalmazást az okostelefonomra. Az alkalmazás telepítése után (ingyenes letöltés, körülbelül 2 percet vesz igénybe), megnyitottam az alkalmazást, és a szoftver felismerte a HALO pH elektródámat. Ezután már csak a megfelelő ikonokat kell kiválasztani az elektróda kalibrálásához, a grafikus adatok megjelenítéséhez, az érzékelő adatok megtekintéséhez stb. Őszintén hiszem, hogy nem is lehetne könnyebb. A szoftver másodpercenként méri a pH-t és a hőmérsékletet. Az adatnaplózás biztosítja az elektróda azonosítóját, a kalibrálás dátumát, a kalibrációs pontokat, a kalibrációs görbét, a mérés dátumát és időpontját, pH-t, hőmérsékletet, millivoltokat stb. (Lásd 9-11. ábra).

A szonda lehetőségek közé tartozik a gömb alakú (univerzális és a vízi környezet), kúpos (élelmiszerekhez, félszilárd anyagokhoz, talajhoz stb.) és lapos csúcshoz (bőrhöz, papírhoz stb.) A poliéterimidből (PEI) készült HALO műanyag ház élelmiszerrel való érintkezésre engedélyezett, és immunis mindenre, ami a hűtőben használható használhatja (kivéve, ha teljesen "kikerült a körből", és aromás és/vagy részben halogénezett oldószereket adagol a rendszerébe).

Tartomány: 0-14 egység

Felbontás: felhasználó által konfigurálható: 0,1, 0,01 vagy 0,001 egység.

Pontosság: ±0,005 egység

Kalibrációs pontok: hét; pH 1,68, 4,01, 6,86, 7,01, 91,8, 10,01 és 12,45.

Automatikus hőmérséklet-kompenzáció: Igen

Csere szonda: Nincs

Elektróda átmérő: 12 mm (~1/2")

Adatnaplózás: Igen

Akkumulátor: lítium akkumulátor, 500 óra.

10. ábra Adatnaplózási módban a HALO elektródával kapott pH értékek táblázatos formában vagy…

11. ábra ... grafikon formájában. Jegyzetek készíthetők, és az adatok átvihetők Excel-táblázatokba.

Itt ellenőrizheti, hogy telefonja vagy táblagépe HALO kompatibilis-e: http://hannainst.com/halo
További információ a Hanna Instruments termékeiről itt található: http://hannainst.com
Minden Hanna szondára és elektródára 6 hónap garancia vonatkozik.

Egyéb megfontolások

Most röviden beszélek más szempontokról, amelyeket figyelembe kell vennie pH-mérő vagy elektróda vásárlásakor.

Csatlakozók (adapterek)
A külön elektródákkal ellátott pH-mérő eszközöket csatlakozóval kell a műszerhez csatlakoztatni (kivéve, ha beszélgetünk vezeték nélküli kapcsolattal rendelkező eszközökről, mint például a Hanna HALO.) Bár a szempont csekélynek tűnik, ennek hosszú távú és esetleg költséges következményei lehetnek. Egyes gyártók speciális csatlakozókat használnak elektródáik folyamatos használatának és vásárlásának biztosítására. A legelterjedtebb a Bayonet Neill-Concelman (BNC) gyorscsatlakozó. Az amerikai csatlakozó kevésbé gyakori. Egyes Európában gyártott készülékek S7 csatlakozót használnak.

Kapcsolatok
A pH-elektródában található csomópont két világ – az érzékelő belső megoldása és a vizsgált minta – metszéspontja (találkozása). Vannak speciális kifejezések a vegyületek, szerkezetük és geometriájuk leírására. Amint azt tárgyaltuk, a csatlakozások lehetővé teszik, hogy az elektróda vezérlőoldat belépjen a tesztoldatba. E tekintetben szennyeződésnek, eltömődésnek vannak kitéve, különösen olajos minták, vagy magas fehérjetartalmú minták vagy szuszpenziók (zagyos oldatok) esetében. Egyes elektródák szöveti kapcsolatot használnak. A drágább elektródák porózus kerámia anyagokat használnak. Egyes csatlakozások PTFE (politetrafluor-etilén) műanyagból készülnek, és zord környezetben való használatra tervezték, beleértve a magas szénhidrogéntartalmú környezetet is. A PTFE illesztései néha meglehetősen nagyok, és üvegbura körüli gyűrűre hasonlítanak (a kerámia illesztései általában kicsik, csak körülbelül 1 mm átmérőjűek). Bármely csatlakozás szennyeződhet.

Szerencsére a zátonyakváristák számára megfelelőek az univerzális pH-szondák szövet vagy kerámia csatlakozással.

pH-elektródák tisztítása
Mindig érdemes emlékezni arra, hogy az elektródák kutatási eszközök és megfelelő gondozást igényelnek. És bár a műanyag test meglehetősen strapabíró, az üvegbura nagyon sérülékeny - a gondatlan kezelés azt eredményezheti, hogy eltörik. A csak alkalmanként használt elektródák nem igényelnek gyakori tisztítást; Ha azonban az elektródája tartósan „biolevesbe” van merülve (mint egyes akváriumokban), az akvaristáknak azt tanácsoljuk, hogy rendszeresen tisztítsák meg az elektródát. Előfordul, hogy a szondát biológiai szennyeződés és fehérje borítja. A táp (és a búvárszivattyúk katasztrofális meghibásodása) zsírt ad az akváriumvízhez, ami szintén hozzájárul az elektróda elszennyeződéséhez. Szerencsére a tisztító megoldások segítenek fenntartani az elektródák működőképességét. Kövesse a gyártó utasításait. Ne dörzsölje az elektródát – mindig törölje szárazra a statikus kisülés megelőzése érdekében.

Tölthető és nem tölthető gélelektródák
Egyes elektródák speciálisan elkészített oldatokkal újratölthetők, míg más elektródák géllel tölthetők. Általában a gélérzékelők lassabban reagálnak a pH változásaira. A legtöbb akváriumi használatra tervezett érzékelő géllel van feltöltve.

Kalibráció
A pH-elektróda helyes kalibrálása az szükséges feltétel pontos eredményekért. A folyamat leegyszerűsödik, ha a műszer automatikus hőmérséklet-kompenzációt (ATC) kínál. A 12-14. ábrák példákat mutatnak be a hőmérséklet kalibrációs standardra (referencia) gyakorolt ​​hatására.

12. ábra: A hőmérséklet hatása a 4,01 kálium-hidroftalát pufferre.

13. ábra: A hőmérséklet hatása a kálium-dihidrogén-foszfát/dihidrogén-foszfát puffer pH-jára (6,865). Szerencsére a szobahőmérséklet kalibrálása meglehetősen pontos, ha nem ATC műszert használnak.

14. ábra Ennek a puffernek a pH-ját (nátrium-hidrogén-karbonát/nátrium-karbonát) befolyásolhatja a hőmérséklet (egy másik eset az ATC eszköz használatához.) A légkörből származó szén-dioxid idővel megtámadja az oldatot.

A pH-elektróda megfelelő kalibrálása egy kis türelmet és a részletekre való odafigyelést igényel. Az új jelátalakítókat megfelelően hidratálni kell (lásd a műszer utasításait). Annak ellenére, hogy egypontos kalibrálás lehetséges, kívánatos egy 2 pontos kalibrálást végezni (amely között a várható pH-értéknek esnie kell). Zátonyakváriumokhoz használjon 7.01-es és 9-es vagy 10-es puffereket. Kérjük, vegye figyelembe, hogy egyes műszerek képesek automatikusan felismerni a puffereket, ezért speciális megoldásokat igényelnek. Kalibrálás előtt ellenőrizze az elektródát, hogy nem sérült-e (különösen az üvegburán). Az üvegburán nem lehet bioszennyeződés. Ha rendelkezésre áll, használjon a gyártó által javasolt tisztítóoldatot. A megfelelő tisztítás eltávolítja a bioszennyeződést, zsírt, fehérjeszennyeződést stb. Az elektródát, ha újratölthető, a gyártó által javasolt oldattal kell feltölteni. Ha az elektróda tiszta és jó állapotban van, helyezze az első kalibráló oldatba. Győződjön meg arról, hogy az elektródaüveg bura és a csatlakozó teljesen bemerül a kalibráló oldatba (én 30 mm-es főzőpoharat használok, ahol 7 mm-es puffer elegendő a kalibráláshoz). Az oldatot erőteljesen keverjük az elektródával (ha nem áll rendelkezésre mágneses keverő), és várja meg, amíg az elektróda és az oldat hőmérséklete egyenlő lesz. Írja be az értéket a műszer memóriájába (általában a gombot kell megnyomni, amikor a műszer kalibrációs üzemmódban van). Öblítse le az elektródát desztillált vízzel, és törölje szárazra papírtörlővel (lehetőleg laboratóriumi törlőkendővel, például Kimwipes-szel). SOHA NE törölje le az elektródákat papírral - statikus elektromosság keletkezhet, ami befolyásolhatja a kalibrációt és ezáltal a leolvasást. Egyetlen kalibrációs pont esetén a folyamat befejeződött. 2 vagy 3 kalibrációs pont esetén az eljárást meg kell ismételni. Vízminta pH-értékének mérésekor az oldatot kézzel vagy keverővel keverje meg, és hagyjon időt a hőmérséklet-kompenzációra. A laboratóriumi gyakorlatban javasolt a pH és a hőmérséklet rögzítése.

A kalibrációs pufferek öregítése
A legtöbb vegyszerhez hasonlóan a pH-pufferek is idővel romlanak. Egyes puffereket úgy gyártják, hogy ellenálljanak a változásoknak és hosszú (több év) eltarthatósággal rendelkezzenek. Olyan puffereket válasszunk, amelyeknek a csomagolásán a lejárati ideje szerepel. A karbonát pufferek eltarthatósága általában rövidebb, mint a lúgos vagy savas puffereké, mivel a levegőben lévő szén-dioxidnak vannak kitéve. Azokat a puffereket, amelyek a kalibrálás során érintkezésbe kerültek az elektródával, el kell dobni. Ha észreveszi, hogy a puffer penészesedik (általában körülbelül 4 puffer), dobja ki. Ne használjon puffereket az akvárium pH-értékének korrigálására.

A pH-elektródák tárolása
A pH-érzékelőket megfelelően tárolja. A legfontosabb, hogy az üvegburának hidratáltnak kell maradnia. Másodszor, a törzsoldat nem engedheti meg az ozmózist maga az oldat és a belső oldat/elektród gél között. Ezenkívül tartalmaznia kell egy antimikrobiális komponenst, amely megakadályozza a penész megjelenését és a szennyeződést.
A szükséges pH-kalibrációs pufferek, törzsoldatok és tartozékok itt találhatók: http://hannainst.com/ph-solutions

Hanna Instruments pH blogok és források

1.
2. pH-elektróda útmutatók és ellenőrző listák
3. A 10 leggyakoribb hiba a pH-mérésben
4.

A szakasz cikkei letölthetők Word formátumban (szöveg és ábrák) és Excel formátumban (szöveg, ábrák, számítási munkatöredékek)

Ha azonban mégsem szereti az előző leckében tárgyalt képeket használni, akkor extrapolációval kínálhat rövid programokat, amelyek NaCl=0--500 µg/kg és t=10--50 °C tartományban működnek. 2 µg/kg hiba nátriumban kifejezve, ami sokkal kisebb, mint magának a mérésnek a hibája. Ezeket a programokat a Fragment.xls fájlban találja, táblázatos formában a következő:

NaCl levegővel érintkezve:

Ha a szobalevegő szén-dioxid-tartalma magasabb, mint a számított érték, akkor az ezekből a töredékekből számított NaCl koncentráció túlbecsült lesz.

Most az adataink minőségéről. Mindig őrizze meg az eredeti információkat. Ha rögzítette a készülék leolvasásait - elektromos vezetőképesség vagy pH -, akkor írja le a mért oldat hőmérsékletét. A pH-nál jelezze, hogy a hőmérséklet-kompenzátor be volt-e kapcsolva mérés közben, és általában nézze meg a készülék használati utasításában, hogy mit csinál, ha a minta hőmérséklete eltér a standard hőmérséklettől. Amikor meghatározza egy minta pH-értékét, vezetőképességét vagy hidratált lúgosságát, különösen egy magas kezdeti szén-dioxid-tartalmú minta esetében, ne feledje, hogy a minta már nem ugyanaz, mint a vétel időpontjában. A mintából már ismeretlen mennyiségű szén-dioxid került a levegőbe, vagy fordítva.

Valahogy felhívtak Vinnitsa-ból, és megkérdezték, hogyan lehet beállítani a pH-t a hőmérsékletnek megfelelően. Csak ezt lehet és nem szabad megtenni az objektumon. Minden esetben jegyezze fel a minta kezdeti pH-értékét és hőmérsékletét, és biztosítson külön oszlopot a korrigált pH-értéknek.

Most arról, hogyan állítsuk be a pH-t. Attól tartok, erre az „egyszerű” kérdésre száz bölcs sem fog általánosságban válaszolni. Így néz ki például az abszolút tiszta víz pH-függése a hőmérséklettől.

Ugyanaz, de levegővel érintkezve:

De a hőmérséklet pH-korrekciója e két grafikonon azonosnak bizonyult:

A mért pHt-ről a pH-ra t=25 °C-on ezeknél a grafikonoknál a következő képlet segítségével lehet áttérni:

Szigorúbb megközelítés lenne, ha nem 1 és 3 mg/l szabad szén-dioxidot vennénk, hanem 1 és 3 mg/l teljes (nem disszociált és disszociált) szén-dioxidot. Ezt a töredéket, ha kívánja, megtalálja a 4. lapon, de ennek a töredéknek az eredményei nem térnek el jelentősen az ezen a lapon megadottaktól.

Ne feledje, hogy a szén-dioxidra vonatkozó töredékek olyan vizekre vonatkoznak, ahol a szén-dioxidon kívül nincsenek lúgok vagy savak, és különösen nincs ammónia. Ez csak néhány közepes nyomású kazánnal rendelkező hőerőműben fordul elő.

Hidrogén indikátor, pH(lat. pondus hydrogenii- "hidrogén súlya", kiejtve "pash") az oldatban lévő hidrogénionok aktivitásának mértéke (erősen híg oldatokban, a koncentrációval egyenértékű), amely mennyiségileg kifejezi az oldat savasságát. Moduluszában egyenlő és ellentétes előjelű a hidrogénionok aktivitásának decimális logaritmusa, amely mol per literben van kifejezve:

A pH története.

koncepció pH Sorensen dán vegyész vezette be 1909-ben. Az indikátort ún pH (a latin szavak első betűi szerint potentia hydrogeni a hidrogén erőssége, ill pondus hydrogeni a hidrogén tömege). A kémiában a kombináció pXáltalában olyan értéket jelöl, amely egyenlő lg X, hanem levéllel H ebben az esetben a hidrogénionok koncentrációját jelöli ( H+), vagy inkább a hidroniumionok termodinamikai aktivitása.

A pH-ra és a pOH-ra vonatkozó egyenletek.

pH érték kimenet.

25 °C-os tiszta vízben a hidrogénionok koncentrációja ([ H+]) és hidroxidionok ([ Ó− ]) azonosak és egyenlők 10 −7 mol/l, ez egyértelműen következik a víz ionos termékének definíciójából, egyenlő [ H+] · [ Ó− ] és 10 −14 mol²/l² (25 °C-on).

Ha egy oldatban kétféle ion koncentrációja azonos, akkor azt mondjuk, hogy az oldat reakciója semleges. Ha savat adunk a vízhez, a hidrogénionok koncentrációja növekszik, a hidroxidionok koncentrációja csökken; bázis hozzáadásával ellenkezőleg, a hidroxidion-tartalom nő, a hidrogénionok koncentrációja pedig csökken. Mikor [ H+] > [Ó− ] azt mondják, hogy az oldat savas, és amikor [ Ó − ] > [H+] - lúgos.

A kényelmesebb ábrázolás, a negatív kitevőtől való megszabadulás érdekében a hidrogénionok koncentrációi helyett azok decimális logaritmusát alkalmazzuk, amit ellenkező előjellel veszünk, ami a hidrogén kitevő - pH.

Oldat pOH bázikussági indexe.

Valamivel kevésbé népszerű ennek a fordítottja pHérték - oldat bázikussági indexe, pOH, amely egyenlő az ionok oldatában lévő koncentráció decimális logaritmusával (negatív). Ó − :

mint bármely vizes oldatban 25 °C-on, akkor ezen a hőmérsékleten:

pH-értékek különböző savasságú oldatokban.

• A közhiedelemmel ellentétben, pH változhat, kivéve a 0-14 intervallumot, de túllépheti ezeket a határokat. Például hidrogénionok koncentrációja esetén [ H+] = 10–15 mol/l, pH= 15, 10 mol/l hidroxidion-koncentrációnál pOH = −1 .

Mert 25 °C-on (standard körülmények) [ H+] [Ó − ] = 10 −14 , egyértelmű, hogy ezen a hőmérsékleten pH + pOH = 14.

Mert savas oldatokban [ H+] > 10 −7 , ami azt jelenti, hogy savas oldatoknál pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH semleges megoldások a 7. Többel magas hőmérsékletek a víz elektrolitikus disszociációs állandója nő, ami azt jelenti, hogy a víz ionterméke nő, akkor semleges lesz pH= 7 (ami egyidejűleg megnövekedett koncentrációknak felel meg, mint H+, és Ó−); csökkenő hőmérséklet mellett, éppen ellenkezőleg, semleges pH növeli.

A pH-érték meghatározásának módszerei.

Számos módszer létezik az érték meghatározására pH megoldásokat. A pH-érték hozzávetőlegesen becsült indikátorok segítségével történik, amelyek segítségével pontosan mérik pH-méterrel, vagy analitikusan, sav-bázis titrálással határozzák meg.

1. A hidrogénionok koncentrációjának durva becsléséhez gyakran használjuk sav-bázis indikátorok- szerves színezékek, amelyek színe attól függ pH környezet. A legnépszerűbb indikátorok: lakmusz, fenolftalein, metilnarancs (metilnarancs), stb. Az indikátorok 2 különböző színű formában lehetnek - savas vagy lúgos. Minden indikátor színváltozása a savasság tartományában következik be, gyakran 1-2 egység.
2. A munkamérési intervallum növelésére pH alkalmaz univerzális indikátor, amely több mutató keveréke. Az univerzális indikátor folyamatosan változtatja a színét a pirosról a sárgára, zöldre, kékre a lilára, amikor savas területről lúgosra vált. Definíciók pH Az indikátor módszer zavaros vagy színes oldatok esetén nehéz.
3. Speciális eszköz használata - pH-méter - mérést tesz lehetővé pH szélesebb tartományban és pontosabban (akár 0,01 egység pH), mint a mutatókkal. Ionometrikus meghatározási módszer pH egy galvánkör EMF-jének millivoltméteres ionométerrel történő mérésén alapul, amely üvegelektródát tartalmaz, amelynek potenciálja az ionok koncentrációjától függ H+ a környező megoldásban. A módszer nagy pontossággal és kényelemmel rendelkezik, különösen az indikátor elektródának a kiválasztott tartományban történő kalibrálása után pH, amely lehetővé teszi a mérést pHátlátszatlan és színes oldatok, ezért gyakran használják.
4. Analitikai térfogati módszer — sav-bázis titrálás- pontos eredményeket ad az oldatok savasságának meghatározására is. Ismert koncentrációjú oldatot (titrálószert) csepegtetünk a vizsgálandó oldathoz. Amikor összekeverednek, kémiai reakció. Az ekvivalenciapontot - azt a pillanatot, amikor a titrálószer pontosan elegendő a reakció befejezéséhez - indikátor segítségével rögzítik. Ezt követően, ha ismert a hozzáadott titrálóoldat koncentrációja és térfogata, meghatározzuk az oldat savasságát.
5. pH:

0,001 mol/l HCl 20 °C-on van pH=3, 30 °C-on pH=3,

0,001 mol/l NaOH 20 °C-on van pH=11,73, 30 °C-on pH=10,83,

A hőmérséklet hatása az értékekre pH magyarázza a hidrogénionok eltérő disszociációját (H +), és ez nem kísérleti hiba. A hőmérsékleti hatás nem kompenzálható elektronikusan pH-méter.

A pH szerepe a kémiában és a biológiában.

A környezet savassága fontos a legtöbb kémiai folyamathoz, és egy-egy reakció előfordulásának lehetősége vagy eredménye gyakran függ attól, pH környezet. Egy bizonyos érték megtartása érdekében pH a reakciórendszerben a laboratóriumi vizsgálatok során vagy a gyártás során pufferoldatokat használnak a közel állandó érték fenntartására pH ha hígítják, vagy ha kis mennyiségű savat vagy lúgot adnak az oldathoz.

Hidrogén indikátor pH gyakran használják különféle biológiai közegek sav-bázis tulajdonságainak jellemzésére.

A biokémiai reakciók szempontjából nagy jelentősége van az élő rendszerekben előforduló reakcióközeg savasságának. A hidrogénionok koncentrációja az oldatban gyakran befolyásolja a fehérjék és nukleinsavak fiziko-kémiai tulajdonságait és biológiai aktivitását, ezért a sav-bázis homeosztázis fenntartása a szervezet normális működése szempontjából kiemelten fontos feladat. Az optimális dinamikus karbantartása pH biológiai folyadékok a szervezet pufferrendszereinek hatására érhetők el.

NÁL NÉL emberi test a különböző szervekben a pH eltérő.

Néhány jelentés pH.
Anyag
elektrolit az ólom akkumulátorokban
Gyomorlé
Citromlé (5%-os citromsav oldat)
étkezési ecet
Coca Cola
Almalé
Egészséges ember bőre
Savas eső
Vizet inni
Tiszta víz 25°C-on
Tengervíz
Szappan (zsíros) kézre
Ammónia
Fehérítő (fehérítő)
Tömény lúgoldatok