Cum afectează temperatura pH-ul? PH: ce este, de ce este important acest factor și cum să-l măsori folosind exemplul pH-metrelor de la Hanna Instruments

Articolele acestei secțiuni pot fi descărcate în format Word (text și cifre) și în format Excel (text, cifre, fragmente de calcul de lucru)

Cu toate acestea, dacă tot nu vă place să utilizați imaginile discutate în lecția anterioară, atunci puteți oferi programe scurte care funcționează în intervalul NaCl=0--500 µg/kg și t=10--50 °C cu o extrapolare eroare de până la 2 µg/kg în termeni de sodiu, care este mult mai mică decât eroarea de măsurare în sine. Veți găsi aceste programe în fișierul Fragment.xls, ele au următoarea formă tabelară:

NaCl în contact cu aerul:

Dacă conținutul de dioxid de carbon din aerul camerei este mai mare decât valoarea calculată, atunci concentrația de NaCl calculată din aceste fragmente va fi supraestimată.

Acum despre calitatea datelor noastre. Păstrați întotdeauna informațiile originale. Dacă ați înregistrat citirile dispozitivului - conductivitate electrică sau pH - atunci notați temperatura soluției măsurate. Pentru pH, indicați dacă compensatorul de temperatură a fost pornit în timpul măsurării și, în general, uitați-vă la instrucțiunile pentru dispozitiv, ce face atunci când temperatura probei se abate de la temperatura standard. Când determinați pH-ul, conductivitatea sau alcalinitatea hidratată a unei probe, în special într-o probă cu un conținut inițial ridicat de dioxid de carbon, rețineți că proba dvs. nu mai este aceeași cu cea din momentul prelevării. O cantitate necunoscută de dioxid de carbon a trecut deja din probă în aer sau invers.

Cumva au sunat de la Vinnitsa și au întrebat cum să ajusteze pH-ul în funcție de temperatură. Doar acest lucru poate fi și nu ar trebui făcut pe obiect. În orice caz, înregistrați pH-ul și temperatura inițiale ale probei și furnizați o coloană separată pentru valoarea pH-ului corectată.

Acum despre cum să reglați pH-ul. Mi-e teamă că nici măcar o sută de înțelepți nu vor răspunde la această „simplu” întrebare în termeni generali. Așa arată, de exemplu, dependența pH-ului de temperatură pentru apa absolut pură.

La fel, dar în contact cu aerul:

Dar corecția pH-ului pentru temperatură pentru aceste două grafice s-a dovedit a fi aceeași:

Trecerea de la pHt măsurat la pH la t=25 °C pentru aceste grafice se poate face folosind formula:

O abordare mai riguroasă ar fi să luați nu 1 și 3 mg/l de dioxid de carbon liber, ci 1 și 3 mg/l de dioxid de carbon total (nedisociat și disociat). Veți găsi acest fragment, dacă doriți, pe Fișa 4, dar rezultatele pentru acest fragment nu vor diferi semnificativ de cele prezentate în această Fișă.

Rețineți că fragmentele pentru dioxid de carbon sunt date în raport cu ape în care, pe lângă dioxidul de carbon, nu există alcalii sau acizi și, în special, nu există amoniac. Acest lucru se întâmplă doar la unele centrale termice cu cazane de medie presiune.

Obiectivele studiului temei:
- rezultatele subiectului: studiul conceptelor de „disociere electrolitică”, „grad de disociere electrolitică”, „electrolit”, dezvoltarea cunoștințelor despre indicele de hidrogen, dezvoltarea abilităților în lucrul cu substanțe pe baza respectării normelor de siguranță;
- rezultate meta-subiect: formarea deprinderilor de realizare a unui experiment folosind echipamente digitale (obținerea datelor experimentale), prelucrarea și prezentarea rezultatelor;
- rezultate personale: formarea deprinderilor de realizare a cercetării educaţionale pe baza înfiinţării unui experiment de laborator.

Fezabilitatea utilizării proiectului „pH și temperatură”
1. Lucrările la proiect contribuie la formarea interesului pentru studiul temei teoretice „Teoria disociației electrolitice”, care este dificilă pentru o anumită vârstă (13-14 ani). În acest caz, prin determinarea pH-ului, elevii stabilesc relația dintre gradul de disociere a acidului și temperatura soluției. Lucrul cu o soluție de sifon este propedeutic în clasa a VIII-a și vă permite să reveniți la rezultatele proiectului în clasa a IX-a (activități extracurriculare), clasa a XI-a (curs general) la studiul hidrolizei sării.
2. Disponibilitatea de reactivi (acid citric, bicarbonat de sodiu) si echipamente (in lipsa senzorilor digitali de pH se poate folosi hartie indicatoare) pentru cercetare.
3. Fiabilitatea metodologiei experimentale asigură desfășurarea fără probleme a lucrărilor, garantată împotriva perturbărilor și eșecurilor metodologice.
4. Siguranța experimentului.

sectiunea instrumentala
Echipament:
1) senzor digital de pH sau pH-metru de laborator, hârtie de turnesol sau alt indicator de aciditate;
2) termometru cu alcool (de la 0 la 50 0С) sau senzor digital de temperatură;
3) acid citric (1 lingurita);
4) sifon (1 lingurita);
5) apă distilată (300 ml);
6) un recipient pentru o baie de apă (tavă sau vas din aluminiu sau emailat), puteți răci soluțiile cu un jet de apă rece sau zăpadă și încălziți cu apă fierbinte;
7) pahare chimice cu capac macinat cu o capacitate de 50-100 ml (3 buc.).

Lecția numărul 1. Formularea problemei
Planul lecției:
1. Discutarea conceptelor „disociere electrolitică”, „grad de disociere electrolitică”, „electrolit”.
2. Enunțarea problemei. Planificarea unui experiment instrumental.

Conținutul activității
Activitatea profesorului
1. Organizează o discuție asupra conceptelor de „disociere electrolitică”, „grad de disociere electrolitică”, „electrolit”. Întrebări:
Ce sunt electroliții?
- Care este gradul de disociere electrolitică?
- Care este forma de scriere a ecuației de disociere a electroliților puternici (de exemplu, acid sulfuric, sulfat de aluminiu) și slabi (de exemplu, acid acetic)?
- Cum afectează concentrația soluției gradul de disociere?
Răspunsul poate fi discutat folosind exemplul de soluții diluate și concentrate de acid acetic. Dacă este posibil să se determine conductivitatea electrică, este posibil să se demonstreze conductivitatea electrică diferită a esenței de oțet și a oțetului de masă

Percepe informație nouă pe tema Dezvoltarea ideilor despre gradul de disociere, care se formează în lecțiile de chimie Cognitiv

Evaluează caracterul complet al înțelegerii temei Capacitatea de a analiza înțelegerea problemei de reglementare

Activitatea profesorului
2. Organizează planificarea și pregătirea experimentului instrumental:
- familiarizarea cu informațiile proiectului „pH și temperatură”;
- discutarea scopului proiectului, ipoteze;
- organizarea de grupuri de lucru (trei grupuri);
- pregatirea echipamentului

Acțiuni care trebuie întreprinse Metode de activitate formate Activitățile elevilor
Ei percep informații despre reglementările de siguranță atunci când lucrează cu acizi (acid citric) Dezvoltarea conceptului de necesitate a respectării reglementărilor de siguranță Cognitiv
Clarificați ceea ce rămâne de neînțeles Capacitatea de a formula o întrebare pe tema Comunicativ
Evaluează caracterul complet al înțelegerii metodologiei de lucru la proiect. Capacitatea de a analiza înțelegerea problemei.

Lecția numărul 2. Efectuarea unui experiment
Planul lecției:
1. Pregătirea pentru funcționarea senzorilor digitali de pH și temperatură.
2. Efectuarea unui studiu al dependenței pH-ului de temperatură:
Grupa 1: măsurarea pH-ului soluției de acid citric la 10 0С, 25 0С, 40 0С;
Grupa a 2-a: măsurarea pH-ului unei soluții de bicarbonat de sodiu la 10 0С, 25 0С, 40 0С;
Grupa a 3-a: măsurarea pH-ului apei distilate la 10 0С, 25 0С, 40 0С.
3. Analiza primară a rezultatelor obţinute. Completarea chestionarelor proiectului GlobalLab.

Activitatea profesorului
1. Organizează locurile de muncă pentru fiecare grup de elevi:
- explică cum să răcească soluțiile, apoi să le încălziți treptat și să faceți măsurători de temperatură și pH;
- răspunde la întrebările elevilor

Acțiuni care trebuie întreprinse Metode de activitate formate Activitățile elevilor
Percepe informația conform metodei de lucru Dezvoltarea ideilor despre funcționarea senzorilor digitali Cognitiv
Clarificați ceea ce rămâne de neînțeles Capacitatea de a formula o întrebare pe tema Comunicativ
Evaluează caracterul complet al înțelegerii lucrării la proiect Capacitatea de a analiza înțelegerea problemei

Activitatea profesorului
2. Organizează munca elevilor pe grupe. Profesorul controlează desfășurarea lucrărilor în grup, răspunde la eventualele întrebări ale elevilor, monitorizează completarea tabelului cu rezultatele cercetării de pe tablă

Acțiuni care trebuie întreprinse Metode de activitate formate Activitățile elevilor
1. Conectați senzorii digitali la computer.
2. Pregătiți soluții:
Grupa 1 - acid citric;
Grupa a 2-a - bicarbonat de sodiu;
Grupa a 3-a - apă distilată.
3. Răciți soluțiile și măsurați pH-ul la 10°C.
4. Încălziți treptat soluțiile și măsurați pH-ul la 25°C și 40°C.
5. Rezultatele măsurătorilor sunt introduse într-un tabel general, care este desenat pe tablă (convenient pentru discuție) Formarea deprinderilor pentru cercetare instrumentală Cognitiv
Lucrul în grup Cooperarea educațională în grup Comunicativ
Lucrați la o problemă comună, evaluând ritmul și completitudinea muncii efectuate Capacitatea de a-și analiza acțiunile și de a le corecta pe baza muncii comune a întregii clase de reglementare

Activitatea profesorului
3. Organizează analiza primară a rezultatelor cercetării. Organizează munca studenților pentru a completa chestionarele proiectului GlobalLab „pH și temperatură”

Acțiuni care trebuie întreprinse Metode de activitate formate Activitățile elevilor
Familiarizați-vă cu rezultatele muncii altor grupuri Formarea de idei despre dependența pH-ului de temperatură Cognitiv
Adresați întrebări reprezentanților altor grupuri Cooperare educațională cu colegii de clasă. Dezvoltarea vorbirii orale Comunicativ
Analizați rezultatele muncii, completați chestionarul proiectului Capacitatea de a-și analiza acțiunile și de a prezenta rezultatele muncii lor.

Lecția numărul 3. Analiza si prezentarea rezultatelor
Conținutul activității
1. Prezentarea rezultatelor: performanţele elevilor.
2. Discuție asupra constatărilor care sunt semnificative pentru participanții la proiect folosind senzori digitali de pH.

Activitatea profesorului
1. Organizează spectacolele elevilor. Suporta difuzoare. Face o concluzie asupra lucrării la proiect, mulțumește tuturor participanților

Acțiuni care trebuie întreprinse Metode de activitate formate Activitățile elevilor
Prezentați rezultatele activităților lor, ascultați discursurile colegilor de clasă Formarea de idei despre forma de prezentare a rezultatelor proiectului Cognitiv
Participați la discuțiile discursurilor Cooperare educațională cu colegii de clasă. Dezvoltarea vorbirii orale Comunicativ
Analizează rezultatele muncii lor, comentează declarațiile colegilor de clasă Capacitatea de a analiza rezultatele activităților lor și munca altor persoane Reglementare

Activitatea profesorului
2. Organizează o discuție a problemei, care este prezentată în proiectul „Cum se va comporta pH-ul soluției dacă este răcită sau încălzită? De ce încearcă oamenii de știință să măsoare pH-ul la aceeași temperatură și ce concluzie ar trebui să tragă participanții la proiectul GlobalLab din asta?
Organizează o discuție a rezultatelor confirmând sau respingând ipoteza proiectului „La modificarea temperaturii soluțiilor, se modifică constanta de disociere a acizilor și alcalinelor dizolvate și, în consecință, valoarea pH-ului”

Acțiuni care trebuie întreprinse Metode de activitate formate Activitățile elevilor
Discutați relația dintre pH-ul soluției și temperatură Dezvoltarea ideilor despre gradul de disociere electrolitică Cognitiv
Exprimați-și gândurile cu privire la ipoteza proiectului și formulați o concluzie Colaborare educațională cu colegii de clasă. Dezvoltarea vorbirii orale Comunicativ
Evaluarea ipotezei proiectului pe baza rezultatelor obținute. Capacitatea de a evalua ipoteza pe baza rezultatelor deja obținute și a formula o concluzie.

Electrozii de pH nu sunt sisteme ideale. Pot avea lungimi diferite, forme geometrice imperfecte, perturbări în compoziția electrolitului intern etc. Toate acestea le afectează caracteristicile și, în același timp, acest lucru este destul de normal, deoarece în orice producție există anumite toleranțe. Prin urmare, fiecare pH-metru are nevoie de o calibrare care să ajute contorul să stabilească relația dintre semnalul de la electrod și valoarea pH-ului soluției.

Calibrarea este un moment foarte crucial! Trebuie să fim conștienți de imposibilitatea de a măsura pH-ul cu o precizie mai mare decât standardele utilizate. De exemplu, dacă doriți să lucrați cu o precizie de 0,01 pH, atunci trebuie îndeplinite următoarele condiții: eroarea totală a pH-metrului și a electrodului nu trebuie să depășească 0,005 pH, iar calibrarea trebuie efectuată cu o atenție specială -solutii tampon de precizie. Nu puteți cumpăra astfel de soluții, deoarece nu sunt stocate. Acestea vor trebui preparate independent, folosind reactivi special pregătiți și apă.

Dacă nu puteți pregăti un tampon cu o precizie de +/- 0,005 pH, atunci va trebui să vă mulțumiți cu soluții tampon de marcă, a căror precizie este asigurată la nivelul de +/- 0,02 pH. Când este calibrată conform unor astfel de standarde, eroarea totală nu va depăși 0,04 - 0,03 pH, cu condiția ca eroarea instrumentului să fie la nivelul de 0,01 pH. Aceasta este cea mai comună practică și nu veți găsi o singură metodă sau GOST care să necesite menținerea pH-ului cu o precizie mai bună de 0,05 pH. Singurele excepții sunt unele industrii farmaceutice și specializate.

Electrozii de pH moderni sunt de obicei combinați, de exemplu. electrodul de pH și electrodul de referință sunt amplasate în aceeași carcasă. Pe lângă ușurința în utilizare, aceasta oferă un răspuns mai rapid și o eroare generală mai mică.

Punctul izoelectric pentru astfel de electrozi este la pH=7 (0 mV). Prin urmare, instrumentul trebuie mai întâi calibrat cu un tampon de pH neutru (de exemplu, 6,86 sau 7,01). Al doilea punct trebuie ales la o distanță de aproximativ 3 unități de pH, adică. pH = 4 sau 10. Dacă instrumentul este calibrat cu doar două tampoane, atunci alegerea celui de-al doilea punct depinde de domeniul în care lucrați în principal. Dacă acestea sunt soluții alcaline, atunci utilizați un tampon cu pH = 10, dacă acid - cu pH = 4. Acest lucru se datorează unei anumite diferențe în pantele liniilor drepte de calibrare în regiunile acide și alcaline. Nu vor fi probleme dacă instrumentul dumneavoastră poate fi calibrat cu trei sau mai multe puncte. În acest caz, ordinea de calibrare nu este importantă, deoarece pH-metrul o monitorizează singur.

La modelele ieftine de pH-metre (HI8314, Piccolo, Checker), sunt prevăzute două șuruburi pentru calibrare: unul pentru setarea punctului izoelectric (de referință) (pH7), celălalt pentru reglarea pantei (pH4 / 10). Foarte des, atunci când sunt utilizate, acestea sunt confuze și apare o situație când poziția reciprocă a șuruburilor nu permite calibrarea. În acest caz, înainte de calibrare, ambele șuruburi trebuie setate în poziția de mijloc (1/2 tură pentru Piccolo și 15-16 ture pentru alte modele din poziția extremă).

Cele mai avansate modele de pH-metre au așa-numitele. suport pentru GLP, care, pe lângă data ultimei calibrări, vă permite să evaluați starea electrodului pe baza raportului dintre panta curbei de calibrare și valoarea teoretică (59,16 la 25C) în%. Dacă dispozitivul nu acceptă GLP, dar are un mod de măsurare mV, atunci panta poate fi calculată independent prin măsurarea valorii mV în tampon pH=7 și pH=4.

De exemplu:

pH7 = -10 mV
pH4 = +150 mV
pantă = 150 - (-10) / 59,2x3 = 90,1%
95 - 102% - electrodul este în stare de funcționare,
92 - 95% - electrodul trebuie curățat,
mai puțin de 92% - este necesară schimbarea electrolitului sau înlocuirea electrodului.

Problemă de compensare a temperaturii, compensare automată a temperaturii

Problema compensării schimbărilor de temperatură este una dintre cele mai importante și mai greu de rezolvat în pH-metrie. Eroarea de măsurare apare din trei motive: ecuația Nernst include temperatura; Concentrațiile de echilibru ale ionilor de hidrogen din tampon și probe variază în funcție de temperatură; Caracteristicile electrodului de pH depind de temperatură. 1. Conform ecuației Nernst, panta teoretică a curbei de calibrare se modifică cu temperatura. Dacă dispozitivul nu ține cont de această modificare, atunci erorii de măsurare se adaugă o eroare în medie egală cu 0,003 рН pentru fiecare grad Celsius și fiecare unitate de pH din punctul izopotențial.

De exemplu: instrumentul este calibrat cu tampon pH=7 la 25C.
Probă cu pH=5 la 20C, eroare = 0,003 x 5 x 2 = 0,03
Probă cu pH=2,5 la 2C, eroare = 0,003 x 23 x 4,5 = 0,31
Probă cu pH=12 la 80C, eroare = 0,003 x 55 x 5 = 0,82

Este foarte ușor de compensat o modificare a pantei liniei de calibrare, motiv pentru care aproape orice pH-metru modern face acest lucru, cu excepția celor mai simple. Aceasta este ceea ce broșurile și fișele tehnice numesc „compensare termică automată” (compensare autotermă, ATC, ATC). Dar niciunul dintre dispozitive nu permite să ia în considerare următoarele două componente ale erorii. 2. O sarcină mult mai dificilă este de a compensa modificările concentrațiilor de echilibru ale ionilor de hidrogen din probe cu o schimbare a temperaturii. Problema este că, fără a cunoaște compoziția chimică exactă a probei, este imposibil de prezis natura acestor modificări. Există doar un model general conform căruia pH-ul soluțiilor neutre și alcaline este mai dependent de schimbările de temperatură decât pH-ul soluțiilor acide. Când temperatura se schimbă cu 25-30 de grade, pH-ul se poate schimba cu 0,5 - 1 unități. pH-metrele generale obișnuite de laborator nu iau în considerare în niciun fel acest factor și este imposibil să se țină cont, deoarece soluțiile sunt foarte diferite. Nu există excepții pentru soluțiile tampon:

temperatura	Valoarea pH-ului

3. Pe lângă motivele de mai sus, temperatura afectează atât corpul electrodului în sine, cât și electrolitul din acesta. Toate acestea afectează semnificativ valoarea pH-ului. Aproape niciunul dintre producători nu ia în considerare acest lucru. Excepție este Orion, care a dezvoltat tehnologia LogR. Esența sa constă în faptul că rezistența (R) a părții sensibile a electrodului de pH este invers proporțională cu temperatura: LogR = 1/T Pe lângă luarea în considerare a caracteristicilor electrodului care se modifică odată cu temperatura, aceasta face posibilă, în principiu, abandonarea măsurării paralele a temperaturii prin înlocuirea temperaturii din ecuația Nernst cu logaritmul invers al rezistenței electrodului. Din păcate, din cauza preciziei scăzute a măsurării temperaturii, această tehnologie nu este utilizată pe scară largă.

Ce trebuie să știți despre compensarea temperaturii

1. Compensarea automată a temperaturii în pH-metrie înseamnă luarea în considerare numai a temperaturii incluse în ecuația Nernst.

2. Dacă doriți să cunoașteți pH-ul exact al unei probe la 25C, singura cale reală de ieșire este să o măsurați la 25C.

Indicator de hidrogen, pH(lat. pondus hydrogenii- „greutatea hidrogenului”, pronunțată "pash") este o măsură a activității (în soluții foarte diluate, echivalentă cu concentrația) ionilor de hidrogen dintr-o soluție, care exprimă cantitativ aciditatea acesteia. Egal în modul și opus în semn cu logaritmul zecimal al activității ionilor de hidrogen, care este exprimat în moli pe litru:

Istoricul pH-ului.

concept pH introdus de chimistul danez Sorensen în 1909. Indicatorul este numit pH (după primele litere ale cuvintelor latine potentia hydrogeni este puterea hidrogenului sau pondus hydrogeni este greutatea hidrogenului). În chimie, combinația pX de obicei desemnează o valoare care este egală cu lg X, dar cu o scrisoare Hîn acest caz indicați concentrația ionilor de hidrogen ( H+), sau mai bine zis, activitatea termodinamică a ionilor de hidroniu.

Ecuații referitoare la pH și pOH.

Valoarea pH-ului de ieșire.

În apă pură la 25 °C, concentrația ionilor de hidrogen ([ H+]) și ioni de hidroxid ([ Oh− ]) sunt aceleași și egale cu 10 −7 mol/l, acest lucru reiese clar din definiția produsului ionic al apei, egal cu [ H+] · [ Oh− ] și este egal cu 10 −14 mol²/l² (la 25 °C).

Dacă concentrațiile a două tipuri de ioni într-o soluție sunt aceleași, atunci se spune că soluția are o reacție neutră. Când se adaugă un acid în apă, concentrația de ioni de hidrogen crește, iar concentrația de ioni de hidroxid scade; când se adaugă o bază, dimpotrivă, conținutul de ioni de hidroxid crește, iar concentrația de ioni de hidrogen scade. Cand [ H+] > [Oh− ] se spune că soluția este acidă, iar când [ Oh − ] > [H+] - alcalin.

Pentru a face mai convenabil reprezentarea, pentru a scăpa de exponentul negativ, în locul concentrațiilor de ioni de hidrogen, se folosește logaritmul lor zecimal, care este luat cu semnul opus, care este exponentul de hidrogen - pH.

Indicele de bazicitate al unei soluții pOH.

Un pic mai puțin popular este inversul pH valoare - indicele de bazicitate a soluției, pOH, care este egal cu logaritmul zecimal (negativ) al concentrației din soluția de ioni Oh − :

ca în orice soluție apoasă la 25 ° C, apoi la această temperatură:

Valorile pH-ului în soluții de aciditate diferită.

• Contrar credinței populare, pH poate varia cu excepția intervalului 0 - 14, poate depăși și aceste limite. De exemplu, la o concentrație de ioni de hidrogen [ H+] = 10 −15 mol/l, pH= 15, la o concentrație de ioni de hidroxid de 10 mol/l pOH = −1 .

pentru că la 25 °C (condiții standard) [ H+] [Oh − ] = 10 −14 , este clar că la această temperatură pH + pOH = 14.

pentru că în soluții acide [ H+] > 10 −7 , ceea ce înseamnă că pentru soluții acide pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH solutii neutre este 7. Cu mai mult temperaturi mari constanta de disociere electrolitică a apei crește, ceea ce înseamnă că produsul ionic al apei crește, apoi va fi neutru pH= 7 (care corespunde unor concentrații crescute simultan ca H+, și Oh−); cu scăderea temperaturii, dimpotrivă, neutru pH crește.

Metode de determinare a valorii pH-ului.

Există mai multe metode pentru a determina valoarea pH solutii. Valoarea pH-ului este estimată aproximativ folosind indicatori, măsurați cu precizie folosind pH-metru sau determinat analitic prin efectuarea titrarii acido-bazice.

1. Pentru o estimare aproximativă a concentrației de ioni de hidrogen, se utilizează adesea indicatori acido-bazici- coloranți organici, de culoarea cărora depinde pH mediu inconjurator. Cei mai populari indicatori sunt: ​​turnesol, fenolftaleina, metil portocala (metil portocala), etc. Indicatorii pot fi in 2 forme colorate diferit - fie acide, fie bazice. Schimbarea de culoare a tuturor indicatorilor are loc în intervalul lor de aciditate, adesea 1-2 unități.
2. Pentru a mări intervalul de măsurare de lucru pH aplica indicator universal, care este un amestec de mai mulți indicatori. Indicatorul universal își schimbă constant culoarea de la roșu la galben, verde, albastru la violet atunci când trece de la o regiune acidă la una alcalină. Definiții pH metoda indicatorului este dificilă pentru soluții tulburi sau colorate.
3. Utilizarea unui dispozitiv special - pH-metru - face posibilă măsurarea pHîntr-o gamă mai largă și mai precis (până la 0,01 unități pH) decât cu indicatori. Metoda ionometrică de determinare pH se bazează pe măsurarea EMF a unui circuit galvanic cu un milivoltmetru-ionometru, care include un electrod de sticlă, al cărui potențial depinde de concentrația de ioni H+în soluția înconjurătoare. Metoda are precizie și comoditate ridicate, mai ales după calibrarea electrodului indicator în intervalul selectat pH, ceea ce face posibilă măsurarea pH soluții opace și colorate și, prin urmare, este adesea folosit.
4. Metoda analitică volumetrică — titrare acido-bazică- oferă, de asemenea, rezultate precise pentru determinarea acidității soluțiilor. O soluție de concentrație cunoscută (titrant) este adăugată prin picurare la soluția de testat. Când sunt amestecate, reactie chimica. Punctul de echivalență - momentul în care titrantul este exact suficient pentru a finaliza reacția - este fixat cu ajutorul unui indicator. După aceea, dacă se cunosc concentrația și volumul soluției de titrant adăugate, se determină aciditatea soluției.
5. pH:

0,001 mol/L acid clorhidric la 20 °C are pH=3, la 30 °C pH=3,

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

Influența temperaturii asupra valorilor pH explică disocierea diferită a ionilor de hidrogen (H +) și nu este o eroare experimentală. Efectul temperaturii nu poate fi compensat electronic pH-metru.

Rolul pH-ului în chimie și biologie.

Aciditatea mediului este importantă pentru majoritatea proceselor chimice, iar posibilitatea de apariție sau rezultatul unei anumite reacții depinde adesea de pH mediu inconjurator. Pentru a menține o anumită valoare pHîn sistemul de reacție în timpul studiilor de laborator sau în producție se folosesc soluții tampon pentru a menține o valoare aproape constantă pH când este diluat sau când în soluție se adaugă cantități mici de acid sau alcali.

Indicator de hidrogen pH adesea folosit pentru a caracteriza proprietățile acido-bazice ale diferitelor medii biologice.

Pentru reacțiile biochimice, aciditatea mediului de reacție care apare în sistemele vii este de mare importanță. Concentrația ionilor de hidrogen într-o soluție afectează adesea proprietățile fizico-chimice și activitatea biologică a proteinelor și acizilor nucleici; prin urmare, menținerea homeostaziei acido-bazice este o sarcină de o importanță excepțională pentru funcționarea normală a organismului. Menținerea dinamică a optime pH fluide biologice se realizează sub acţiunea sistemelor tampon ale organismului.

În corpul uman în diferite organe, valoarea pH-ului este diferită.

Câteva semnificații pH.
Substanţă
electrolitul din bateriile cu plumb
Suc gastric
Suc de lamaie (solutie de acid citric 5%)
otet alimentar
Coca cola
suc de mere
Piele persoana sanatoasa
Ploaie acidă
Bând apă
Apă pură la 25°C
Apa de mare
Săpun (gras) pentru mâini
Amoniac
Înălbitor (înălbitor)
Soluții alcaline concentrate

La timp, primul meu acvariu cu apă de mare a fost o capodopera. Era un plin de 20 de galoane acvariu de sticla lipite cu adeziv siliconic. Sistemul de filtrare a constat din filtre pneumatice cu nisip. Sarcina mea a fost să-i susțin pe doi dintre locuitorii săi (Bew Gregory, domnișoara - Stegastes leucostictus- și anemone de mare Condilacta) cât mai fericiți (ceea ce, având în vedere lipsa mea de experiență și resursele limitate, a însemnat să-i mențin în viață). Sarcină dificilă pentru un copil de 9 ani, era 1964. Mentorul meu, doamna Perry de la Cobb Pets, m-a sfătuit să verific gravitatea specifică a apei și pH-ul. Gravitatea specifică a fost destul de ușoară (doar să aruncați un hidrometru în acvariu și să faceți un semn la un anumit nivel atunci când a fost adăugată apă proaspătă), dar pH-ul a fost puțin mai complicat. Acest parametru a fost testat prin adăugarea unui lichid colorat în sticla de probă de apă din acvariu. Ca prin magie, culoarea probei de apă a fost schimbată și apoi comparată folosind un tabel de comparație format dintr-o serie de pătrate colorate. Conform rezultatelor primei mele teste, trebuia să adaug bicarbonat de sodiu pentru a ridica nivelul pH-ului. Cu respect, am făcut asta - nicio schimbare. Am continuat procesul până am adăugat tot pachetul de bicarbonat de sodiu.

Nu voi ști niciodată ce a cauzat moartea peștelui și a anemonei mele, dar incidentul a avut loc imediat după episodul descris. Pe lângă faptul că totul s-a terminat foarte trist pentru animalele mele de companie, situația a devenit devastatoare pentru mine. Toată munca mea, pentru care primeam un dolar pe săptămână, era la gunoi. Pentru a înrăutăți lucrurile, am fost responsabil pentru moartea locuitorilor. Le-am îngropat pe malul acoperit cu ferigi al pârâului care curgea în curtea noastră. Acum cred că reactivul lichid a expirat, prin urmare, rezultatele au fost incorecte. A fost o lecție foarte instructivă.

Situația nu s-a schimbat prea mult de-a lungul anilor. Ignorarea semnificației acestui parametru cheie și a modalităților de verificare a indicatorilor, lipsa interpretării corecte și a măsurilor necesare pot duce și vor duce la consecințe triste. Ceea ce s-a schimbat semnificativ este disponibilitatea pe piață și accesibilitatea metodelor și instrumentelor de măsurare a pH-ului. În acest articol, ne vom uita la unele dintre ele, comparând avantajele și dezavantajele lor.

Determinarea pH-ului

pH-ul este o evaluare a naturii acide sau alcaline a unei substanțe, exprimată pe o scară de la 0 la 14, unde 0 este foarte acid și 14 este foarte alcalin. Mediu neutru (nu acid și nu alcalin) - indicatorul 7 pe această scară. Ionii de hidrogen predomină la valori ale pH-ului acid, în timp ce ionii de hidroxid domină în condiții alcaline.

Figura 1. Scara pH-ului este logaritmică, reprezentând gradul de activitate al ionilor de hidrogen.

În funcție de sursă, pH înseamnă „potențial de hidrogen” sau termenul francez „pouvoir hydrogène” care înseamnă „energie a hidrogenului”.

Importanța măsurării pH-ului

pH-ul este o caracteristică a lichidelor (în cazul nostru) care le afectează compoziție chimică, în special, solubilitatea nutrienți(bine, dacă nu am exagerat). pH-ul scăzut poate face metalele grele potențial toxice solubile. pH-ul afectează activitatea enzimelor (au un interval de pH preferat). pH-ul ridicat este capabil să dizolve membranele lipidice celulare. La organisme acvatice există, de asemenea, un interval de pH preferat. Scurtă recenzie Valorile pH-ului în diverse medii (de interes pentru acvaristi) sunt prezentate în Tabelul 1. Tabelul 1. Valori aproximative ale pH-ului.

sursa de pH	pH
Râul Rio Negro	5.1
Apa de ploaie	5.6
Râul Amazon (apă ușoară)	6.9
Apă curată (de băut).	7
Apa de mare	8.2
Lacul Tanganyika (suprafață)	9

măsurarea pH-ului

Există mai multe moduri de a determina pH-ul. Fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. Să începem cu cel mai ieftin.

Hârtie de turnesol
Turnesolul este un material obținut din licheni (numele provine din cuvântul norvegian vechi litmosi, care înseamnă „vopsea” și „mușchi/lichen”). Acest derivat de turnesol își schimbă culoarea în mod previzibil atunci când este expus la diferite niveluri de pH. Această sensibilitate face din turnesol un mod ușor și ieftin de a determina pH-ul. Hârtia de turnesol este hârtie la care s-au adăugat acești coloranți solubili în apă, iar schimbarea culorii cauzată de scufundarea hârtiei de turnesol într-o probă de apă indică un mediu acid sau alcalin. Intervalul de operare al măsurării pH-ului este de aproximativ 5 - 8. Testul de schimbare a culorii trebuie efectuat cu iluminare cu spectru complet.

Figura 2. Hârtia de turnesol este o modalitate ieftină, dar aproximativă, de a măsura pH-ul.

Avantaje: ieftin (aproximativ 5 SUA). Rapid, ușor de utilizat.

Dezavantaje: Oferă cifre aproximative. Rezultatul este afectat de culoarea probei de apă, de agenți reducători și de agenți oxidanți. Interpretarea rezultatelor necesită o viziune ascuțită. Perioada de valabilitate a reactivului este limitată.

coloranți indicatori
Există foarte puțini astfel de indicatori de pH. Le puteți cumpăra sub formă de pulbere sau lichidă. Ele sunt de obicei utilizate în analize care implică titrare. Mai jos sunt caracteristicile unora dintre ele:

Fenolftaleină: un indicator acid/alcalin care devine incolor într-un mediu acid și roz-roșu într-un mediu alcalin. Interval de măsurare de la ~8,3 până la 10.

Portocaliu de metil (heliantina, colorant azoic acid): își schimbă culoarea de la galben la roșu la pH aproximativ 3,7.

Meta-Cresol Violet: galben-portocaliu la 7,4 și își schimbă culoarea în violet la pH mai mare (până la aproximativ 8,8.)

Albastru de bromotimol: albastru la 7,5, verzui la ~6,2 - 6,8 și galben la aproximativ 6.

Indicator versatil: Combină mai mulți indicatori pentru a permite evaluarea unei game largi de pH.

Figura 3. Acest test de pH de la API folosește violetul meta-crezol ca indicator.
Este de dorit să se evalueze schimbarea culorii în lumina naturală pe un fundal alb.

Beneficii: relativ ieftin (~10 USD) Unii coloranți pot fi utilizați pentru alte teste (de exemplu, alcalinitatea) fără a utiliza un electrod de pH atunci când se utilizează un reactiv.

Dezavantaje: La fel ca și cu hârtia de turnesol. Coloranții individuali au un interval limitat de pH. Rezultatele pot fi afectate de turbiditatea și/sau culoarea lichidului de testat. Comparația trebuie efectuată pe un fundal alb sub iluminare cu spectru complet. Reactivii au o perioadă de valabilitate limitată - trebuie să existe un semn pe data de expirare.

electrozi de pH
Știu că este greu de imaginat pentru acvariştii începători, dar acum 30 de ani acvariştii din afara Europei au auzit cu greu de folosirea electrozilor de pH. Situația s-a schimbat în anii 1980, când o companie germană (Dupla GmbH) a început să exporte echipamente avansate către America de Nord. Astăzi, pH-metrele sunt folosite peste tot. Disponibilitatea dispozitivelor și concurența dintre producători au contribuit la faptul că prețul a devenit destul de accesibil.

Electrodul de pH este un senzor selectiv de ioni de hidrogen (H+). Electrozii de pH folosesc de fapt doi electrozi, o sondă (electrodul indicator) și un electrod de referință. De regulă, acești doi electrozi sunt amplasați într-o singură carcasă („corp”) a electrodului. La capătul corpului electrodului, sonda are un strat subțire de sticlă sensibilă la hidrogen. Tensiunea sondei variază în funcție de activitatea ionilor de hidrogen (tensiunea crește în mediu acid și scade în mediu alcalin). Electrodul de referință oferă o tensiune constantă, pe care o folosim pentru a determina diferența cu sonda. Răspunsul total în mV este trimis la un instrument de măsurare (metru) unde este convertit într-o valoare pH.

Structura și terminologia senzorului
Pentru a înțelege cum funcționează un electrod de pH, este necesar să înțelegeți unii dintre termenii care sunt utilizați atât pentru a descrie designul său, cât și pe alții.

Carcasă (corp electrod): un tub tubular care conține părțile de lucru ale electrodului de pH. Corpul poate fi realizat din sticlă sau dintr-un plastic rezistent chimic, cum ar fi poliesterimidă.

Tampon: În cazul nostru, pentru calibrarea pH-metrului se folosește o soluție standard care arată pH acid, neutru sau alcalin. Pentru ușurința identificării, unele soluții tampon sunt codificate cu culori.

Calibrare: Procesul de verificare sau ajustare a calibrării unui instrument analitic.

Conexiune (imbinare, lipire): Combinație din două părți; în acest caz, materialul de testat și soluția internă de control. Conexiunile se fac din diverse materiale; Materialele trebuie să fie poroase pentru a permite trecerea soluției de control. În mod obișnuit, se utilizează ceramică, pânză și altele asemenea. Există electrozi cu una, două și conexiuni inelare.

Frită: sticlă sau ceramică parțial topită, uneori folosită ca îmbinare.

ATC: Compensare automată a temperaturii. Deoarece pH-ul unei soluții depinde de temperatură, ATC corectează efectele temperaturii. ATC necesită un senzor de temperatură, care poate fi încorporat în electrod lângă becul de sticlă.

Electrod de referință: un electrod care furnizează o tensiune cunoscută, constantă; de obicei realizate din sârmă de clor-argint și umplute cu un electrolit tampon.
Sondă: sârmă clor-argint într-un tub cu un bec de sticlă sensibil la pH la capăt.

Figura 4. Detalii interne ale unui electrod de pH.
Pentru claritate, capacul de protecție (capacul) care înconjoară balonul fragil de sticlă nu este afișat.
Unii electrozi de pH au o conexiune pe lateral

Tipuri de electrozi de pH
Există mai multe tipuri de electrozi. Unii electrozi, de obicei mai vechi (mai rar întâlniți acum din experiența mea) constau din două carcase separate. În prezent, majoritatea electrozilor sunt senzori combinați, unde anodul și catodul sunt situate separat într-o singură carcasă. Forma becului de sticlă determină adesea ce va măsura electrodul. Baloanele sferice, cu suprafața lor mare, sunt potrivite pentru măsurători multifuncționale (universale) în medii acvatice. Baloanele conice sunt capabile să pătrundă în materiale semi-solide (cum ar fi carnea și alte alimente) și sol. Pentru măsurarea pH-ului se pot folosi „baloane” plate din sticlă tipuri diferite piele, etc. Unii electrozi sunt reutilizabili, în timp ce alții nu sunt, umpluți cu geluri chimice. Unii electrozi au conexiuni și sonde detașabile (înlocuibile).

O scurtă prezentare a pH-metrelor

Revizuirea noastră se concentrează pe pH-metre fabricate de Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, SUA.) Hanna este pe piață din 1978 și oferă astăzi peste 3.000 de variante de produse clienților săi din întreaga lume. Unele dintre produsele companiei sunt de interes pentru acvaristi.

Toate pH-metrele Hanna prezentate în această recenzie sunt furnizate cu tampon de calibrare, soluție de curățare a electrozilor și carcasă. Să începem recenzia noastră cu:

Verificator pH (HI98103)

Figura 5. Verificator de pH accesibil de la Hanna Instruments.

pH-metrul de bază HI98103 Checker® va fi un plus valoros la cutia de instrumente a multor acvarist. Dispozitivul oferă 0,1 unități de pH. rezoluție la un preț accesibil. Prețul accesibil se datorează faptului că dispozitivul oferă doar două puncte de calibrare (pH 4,01 și 7,01 sau 7,01 și 10,01) fără compensare automată a temperaturii (ATC) sau posibilitatea de a măsura temperatura. Deoarece se recomandă, în general, ca punctele de calibrare să reflecte pH-ul așteptat, acest dispozitiv este mai potrivit pentru sistemele de apă dulce care imită mediile acide, cum ar fi biotopii Amazon (în ciuda faptului că este cu siguranță capabil să măsoare valorile pH-ului tipic pentru recife). și sisteme cu ciclide africane, deși cu o precizie mai mică datorită doar a două puncte de calibrare). Electrodul este înlocuibil, iar conexiunea este din hârtie.

Interval: 0 până la 14 unități

Rezoluție: 0,1 unități

Precizie: ±0,2 unități

Puncte de calibrare (gradare): Două; pH 4,01, 7,01 sau 10,01

Compensare automată a temperaturii: Nu

Măsurare/Afișare temperaturii: Niciuna

Sondă înlocuibilă: da

Diametrul electrodului: 8 mm (~5/16")

Dimensiune LCD: 3/8" (~10 mm)

Baterie: 1-CR2032; resurse aproximativ 1000 h.

Senzor de pH și temperatură pHep (HI98107)

Figura 6. Dispozitiv pHep cu tampon de calibrare în carcasa lui.

Testerul de pH și temperatură HI98107 pHep este o versiune mai modernă a pH-ului Verificator (descris mai sus). Pe lângă determinarea pH-ului în domeniul aproape oricărui acvariu - de la biotopul Amazonului până la recif - dispozitivul măsoară și temperatura cu compensare automată a temperaturii (ATC). Dispozitivul include două tampon de calibrare (4.01 și 7.01) cu un disponibil disponibil. al treilea - (10.01, care este recomandat pentru acvariile de recif). Conexiunea se face din hârtie. Electrodul nu este înlocuibil.

Interval: 0 până la 14 unități

Rezoluție: 0,1 unități

Precizie: ±0,1 unități

Puncte de calibrare: trei; pH 4,01, 7,01 și 10,01 (prezentat 4,01 și 10,01)

Senzor înlocuibil: Da

Dimensiune LCD: 0,3125" sau ~8mm

Baterie: 1-CR2032; aproximativ 800 de ore.

Senzor de pH și temperatură rezistent la apă pHep5 (HI98128)

Figura 7. pHep oferă multe funcții: măsurarea pH-ului și a temperaturii, ATC; Și plutește la suprafața apei!

pH-metrul HI98128 pHep 5 este cel mai avansat pH-metru de buzunar de la Hanna. Dispozitivul oferă o rezoluție de 0,01 unități. cu o precizie de ±0,05 și compensare automată a temperaturii. Aparatul este impermeabil și plutește la suprafața apei. Instrumentul oferă o abordare flexibilă a măsurătorilor importante ca capabil să recunoască 5 tampon de calibrare diferite.

Interval: -2 până la 16 unități

Rezoluție: 0,01 unități

Precizie: ±0,05 u

Puncte de calibrare: Două opțiuni: 4.01, 7.01, 10.01 sau 6.86, 9.18.

Compensarea automată a temperaturii: Da

Afișarea temperaturii: Da, se pot seta °F sau °C, cu o precizie de ±0,5°C.

Sondă înlocuibilă: da

Dimensiune LCD: 0,3125" sau ~8 mm (dimensiunea caracterelor)

Baterie: baterii 4-1.5v; aproximativ 300 h.

pH-metru fără fir HALO (HI12302)

Figura 8. Posibil cel mai avansat electrod de pH de pe piață, electrodul wireless HALO.

pH-metrul HI12302 Halo Field este un contor interesant care oferă o mulțime de posibilități. În primul rând, este un electrod de pH fără fir care poate fi controlat prin Bluetooth de pe dispozitivele Android sau iOS. Chiar și utilizatorii nesiguri nu ar trebui să-și facă griji. Din experiența mea, configurarea este incredibil de ușoară. Am deschis site-ul web Hanna Instruments, am urmat linkul HALO și am descărcat aplicația pentru smartphone-ul meu. Odată ce aplicația a fost instalată (descărcare gratuită, durează aproximativ 2 minute), am deschis aplicația și software-ul mi-a recunoscut electrodul de pH HALO. Apoi, tot ce este necesar este să selectați pictogramele adecvate pentru calibrarea electrodului, afișarea datelor grafice, vizualizarea datelor senzorului și așa mai departe. Cred sincer că nu poate fi mai ușor. Software-ul măsoară pH-ul și temperatura în fiecare secundă. Înregistrarea datelor oferă ID-ul electrodului, data de calibrare, punctele de calibrare, curba de calibrare, data și ora măsurării, pH, temperatură, milivolti etc. (Vezi figurile 9-11).

Opțiunile sondei includ sferice (universale și pt mediu acvatic), conic (pentru alimente, materiale semisolide, pământ etc.) și vârf plat (pentru piele, hârtie etc.) Carcasa din plastic HALO din polieterimidă (PEI) este aprobată pentru contactul cu alimentele și este imună la orice tip de reefer. poate utiliza (cu excepția cazului în care nu sunteți complet „în afara buclei” și dozați substanțe aromatice și/sau solvenți parțial halogenați în sistemul dvs.).

Interval: 0 până la 14 unități

Rezoluție: configurabilă de utilizator: 0,1, 0,01 sau 0,001 unități.

Precizie: ±0,005 unități

Puncte de calibrare: șapte; pH 1,68, 4,01, 6,86, 7,01, 91,8, 10,01 și 12,45.

Compensarea automată a temperaturii: Da

Sondă de înlocuire: Niciuna

Diametrul electrodului: 12 mm (~1/2")

Înregistrare date: Da

Baterie: baterie cu litiu, 500 h.

Figura 10. În modul de înregistrare a datelor, citirile pH-ului obținute cu electrodul HALO pot fi vizualizate sub formă de tabel sau...

Figura 11. ... sub forma unui grafic. Sunt posibile note, iar datele pot fi transferate în foi de calcul Excel.

Puteți verifica dacă telefonul sau tableta dvs. sunt compatibile cu HALO aici: http://hannainst.com/halo
Mai multe informații despre produsele Hanna Instruments pot fi găsite aici: http://hannainst.com
Toate sondele și electrozii Hanna vin cu o garanție de 6 luni.

Alte considerații

Acum voi vorbi pe scurt despre alte aspecte de care trebuie să țineți cont atunci când cumpărați un pH-metru sau un electrod.

Conectori (adaptoare)
Dispozitivele de măsurare a pH-ului cu electrozi separați trebuie conectate la instrument folosind un conector (cu excepția cazului în care vorbim despre dispozitivele wireless precum Hanna HALO.) Deși aspectul pare minor, poate avea consecințe pe termen lung și posibil costisitoare. Unii producători folosesc conectori specializați pentru a asigura utilizarea și achiziționarea continuă a electrozilor lor. Cel mai comun este conectorul rapid Bayonet Neill-Concelman (BNC). Conectorul SUA este mai puțin comun. Unele dispozitive fabricate în Europa folosesc conectorul S7.

Conexiuni
Joncțiunea electrodului de pH este punctul de intersecție (întâlnire) a două lumi - soluția internă a senzorului și proba testată. Există termeni specializați folosiți pentru a descrie compuși, structura și geometria acestora. După cum sa discutat, conexiunile permit soluției de control al electrodului să intre în soluția de testare. În acest sens, ele sunt supuse contaminării, înfundarii, în special în cazul probelor uleioase, sau a probelor cu un conținut ridicat de proteine ​​sau suspensii (soluții de suspensie). Unii electrozi folosesc o conexiune tisulară. Electrozii mai scumpi folosesc materiale ceramice poroase. Unele conexiuni sunt realizate din plastic PTFE (politetrafluoretilenă) și sunt concepute pentru a fi utilizate în medii dure, inclusiv medii cu conținut ridicat de hidrocarburi. Îmbinările din PTFE sunt uneori destul de mari și seamănă cu un inel în jurul unui bec de sticlă (articulațiile ceramice sunt de obicei mici, de numai aproximativ 1 mm în diametru). Orice conexiune poate deveni contaminată.

Din fericire, pentru acvaristii de recif, sondele universale de pH cu conexiuni din material sau ceramica sunt bune.

Curățarea electrozilor de pH
Merită întotdeauna să ne amintim că electrozii sunt instrumente de cercetare și necesită îngrijire adecvată. Și deși corpul din plastic este destul de durabil, becul de sticlă este foarte fragil - manipularea neatentă poate duce la faptul că se va sparge. Electrozii care sunt utilizați doar ocazional nu necesită curățare frecventă; totuși, dacă electrodul tău este scufundat permanent în „supă organică” (ca în unele acvarii), acvariştii sunt sfătuiți să curețe electrodul în mod regulat. Se întâmplă ca sonda să fie acoperită cu murdărie biologică și proteine. Furajele (și defecțiunile catastrofale ale pompelor submersibile) adaugă grăsimi în apa din acvariu, ceea ce contribuie și la murdărirea electrodului. Din fericire, soluțiile de curățare ajută la menținerea funcționalității electrodului. Urmați instrucțiunile producătorului. Nu frecați electrodul - ștergeți-l întotdeauna pentru a preveni descărcarea statică.

Electrozi cu gel umplubili și neumplubili
Unii electrozi pot fi reumpluți cu soluții special formulate, în timp ce alți electrozi sunt umpluți cu gel. În general, senzorii cu gel răspund mai lenți la modificările pH-ului. Majoritatea senzorilor proiectați pentru utilizare în acvarii sunt umpluți cu gel.

Calibrare
Calibrarea corectă a electrodului de pH este o condiție prealabilă pentru obținerea unor rezultate precise. Procesul este simplificat dacă instrumentul oferă compensare automată a temperaturii (ATC). Figurile 12-14 prezintă exemple de efect al temperaturii asupra unui standard de calibrare (referință).

Figura 12. Efectul temperaturii asupra tamponului hidroftalat de potasiu 4.01.

Figura 13. Efectul temperaturii asupra pH-ului tamponului fosfat dihidrogen de potasiu/fosfat dihidrogen (6,865). Din fericire, calibrările temperaturii camerei sunt destul de precise dacă se folosește un instrument non-ATC.

Figura 14. pH-ul acestui tampon (bicarbonat de sodiu/carbonat de sodiu) poate fi afectat de temperatură (un alt caz pentru utilizarea unui dispozitiv ATC.) Dioxidul de carbon din atmosferă atacă soluția în timp.

Calibrarea corectă a unui electrod de pH necesită puțină răbdare și atenție la detalii. Traductoarele noi trebuie să fie hidratate corespunzător (consultați instrucțiunile instrumentului). În ciuda faptului că o calibrare într-un singur punct este posibilă, este de dorit să se efectueze o calibrare în 2 puncte (între care pH-ul așteptat ar trebui să scadă). Pentru acvariile de recif, utilizați tampoanele 7.01 și 9 sau 10. Vă rugăm să rețineți că unele instrumente sunt capabile să recunoască automat tampoanele și, prin urmare, necesită utilizarea unor soluții speciale. Înainte de calibrare, verificați electrodul pentru orice deteriorare (în special becul de sticlă). Nu ar trebui să existe biofouling pe becul de sticlă. Dacă este disponibilă, utilizați o soluție de curățare recomandată de producător. Curățarea corectă va elimina biofouling, grăsime, contaminare cu proteine ​​etc. Electrodul, dacă este reîncărcat, trebuie umplut cu o soluție recomandată de producător. Când electrodul este curat și în stare bună, puneți-l în prima soluție de calibrare. Asigurați-vă că becul de sticlă al electrodului și conexiunea sunt complet scufundate în soluția de calibrare (folosesc un pahar de 30 mm unde 7 mm de tampon sunt suficiente pentru calibrare). Se amestecă energic soluția cu electrodul (dacă nu este disponibil un agitator magnetic) și se așteaptă până când temperatura electrodului și a soluției sunt egale. Introduceți valoarea în memoria instrumentului (de obicei, butonul trebuie apăsat când instrumentul este în modul de calibrare). Clătiți electrodul cu apă distilată și ștergeți cu un prosop de hârtie (de preferință șervețele de laborator, cum ar fi Kimwipes). NU ștergeți NICIODATĂ electrozii cu hârtie - se poate crea electricitate statică și poate afecta calibrarea și, prin urmare, citirile. În cazul unui singur punct de calibrare, procesul este complet. În cazul a 2 sau 3 puncte de calibrare, procedura trebuie repetată. Când măsurați pH-ul unei probe de apă, amestecați soluția manual sau cu un agitator și lăsați timp pentru compensarea temperaturii. În practica de laborator, se recomandă înregistrarea pH-ului și a temperaturii.

Îmbătrânirea tamponurilor de calibrare
Ca și în cazul majorității substanțelor chimice, soluțiile tampon de pH se deteriorează în timp. Unele tampoane sunt fabricate pentru a fi rezistente la schimbare și au o durată lungă de valabilitate (câțiva ani). Alegeți tampoane care au o dată de expirare pe ambalaj. Perioada de valabilitate a tampoanelor carbonatice este în general mai scurtă decât a tampoanelor alcaline sau acide din cauza expunerii la dioxidul de carbon din aer. Tampoanele care au fost în contact cu electrodul în timpul calibrării trebuie aruncate. Dacă observați că tamponul se mucegăește (de obicei aproximativ 4 tampon), aruncați-l. Nu utilizați soluții tampon pentru a corecta pH-ul acvariului dvs.

Depozitarea electrozilor de pH
Depozitați senzorii de pH în mod corespunzător. Cel mai important, becul de sticlă trebuie să rămână hidratat. În al doilea rând, soluția stoc nu trebuie să permită osmoza între soluția în sine și soluția internă/gelul cu electrod. În plus, trebuie să conțină o componentă antimicrobiană care să prevină apariția mucegaiului și a murdăriei.
Tampoanele de calibrare a pH-ului, soluțiile stoc și accesoriile necesare pot fi găsite aici: http://hannainst.com/ph-solutions

Blogurile și resursele Hanna Instruments pH

1.
2. Ghiduri și liste de verificare pentru electrozi de pH
3. Top 10 greșeli în măsurătorile pH-ului
4.