Kako temperatura vpliva na pH? PH: kaj je to, zakaj je ta dejavnik pomemben in kako ga izmeriti na primeru pH metrov Hanna Instruments

Članke v tej rubriki lahko prenesete v formatu Word (besedilo in slike) in v formatu Excel (besedilo, slike, delovni fragmenti izračunov)

Če pa še vedno ne marate uporabljati slik, obravnavanih v prejšnji lekciji, lahko ponudite kratke programe, ki delujejo v območju NaCl=0--500 µg/kg in t=10--50 °C z ekstrapolacijo napaka do 2 µg/kg glede na natrij, kar je veliko manj od napake same meritve. Te programe boste našli v datoteki Fragment.xls in imajo naslednjo tabelarično obliko:

NaCl v stiku z zrakom:

Če je vsebnost ogljikovega dioksida v zraku v prostoru višja od izračunane vrednosti, bo koncentracija NaCl, izračunana iz teh delcev, precenjena.

Zdaj pa o kakovosti naših podatkov. Vedno hranite izvirne podatke. Če ste zabeležili odčitke naprave - električno prevodnost ali pH - zapišite temperaturo izmerjene raztopine. Za pH navedite, ali je bil temperaturni kompenzator vklopljen med meritvijo in na splošno poglejte v navodilih za napravo, kaj naredi, ko temperatura vzorca odstopa od standardne temperature. Ko določate pH, prevodnost ali hidrirano alkalnost vzorca, zlasti pri vzorcu z visoko začetno vsebnostjo ogljikovega dioksida, ne pozabite, da vaš vzorec ni več enak, kot je bil v času odvzema. Neznana količina ogljikovega dioksida je že prešla iz vzorca v zrak ali obratno.

Nekako so poklicali iz Vinnice in vprašali, kako prilagoditi pH glede na temperaturo. Samo to se lahko in ne sme početi na objektu. V vsakem primeru zabeležite začetni pH in temperaturo vzorca ter zagotovite ločen stolpec za popravljeno vrednost pH.

Zdaj o tem, kako prilagoditi pH. Bojim se, da v splošni pogled tudi sto modrecev ne bo odgovorilo na to "preprosto" vprašanje. Tako je na primer videti odvisnost pH od temperature za popolnoma čisto vodo.

Enako, vendar v stiku z zrakom:

Vendar se je izkazalo, da je korekcija pH za temperaturo za ta dva grafa enaka:

Prehod iz izmerjenega pHt v pH pri t=25 °C za te grafe je mogoče narediti z uporabo formule:

Strožji pristop bi bil, če ne vzamemo 1 in 3 mg/l prostega ogljikovega dioksida, temveč 1 in 3 mg/l celotnega (nedisociiranega in disociiranega) ogljikovega dioksida. Ta fragment boste po želji našli na listu 4, vendar se rezultati za ta fragment ne bodo bistveno razlikovali od tistih na tem listu.

Upoštevajte, da so fragmenti za ogljikov dioksid podani glede na vode, kjer poleg ogljikovega dioksida ni alkalij ali kislin, še posebej pa ni amoniaka. To se dogaja le pri nekaterih termoelektrarnah s srednjetlačnimi kotli.

Cilji študija teme:
- rezultati predmeta: študij pojmov "elektrolitska disociacija", "stopnja elektrolitske disociacije", "elektrolit", razvoj znanja o vodikovem indeksu, razvoj spretnosti pri delu s snovmi na podlagi upoštevanja varnostnih predpisov;
- metapredmetni rezultati: oblikovanje veščin za izvedbo eksperimenta z digitalno opremo (pridobivanje eksperimentalnih podatkov), obdelava in predstavitev rezultatov;
- osebni rezultati: oblikovanje veščin za izvajanje izobraževalnih raziskav na podlagi postavitve laboratorijskega eksperimenta.

Izvedljivost uporabe projekta "pH in temperatura"
1. Delo na projektu prispeva k oblikovanju zanimanja za študij teoretične teme "Teorija elektrolitske disociacije", ki je težka za določeno starost (13-14 let). V tem primeru učenci z določanjem pH ugotavljajo razmerje med stopnjo disociacije kisline in temperaturo raztopine. Delo z raztopino sode je propedevtsko v 8. razredu in vam omogoča, da se vrnete na rezultate projekta v 9. razredu (obšolske dejavnosti), 11. razred (splošni tečaj) pri študiju hidrolize soli.
2. Razpoložljivost reagentov (citronska kislina, soda bikarbona) in opreme (če ni digitalnih pH senzorjev, se lahko uporabi indikatorski papir) za raziskave.
3. Zanesljivost eksperimentalne metodologije zagotavlja nemoten potek dela, zagotovljeno pred motnjami in metodološkimi napakami.
4. Varnost poskusa.

instrumentalni del
Oprema:
1) digitalni pH senzor ali laboratorijski pH meter, lakmusov papir ali drug indikator kislosti;
2) alkoholni termometer (od 0 do 50 0С) ali digitalni temperaturni senzor;
3) citronska kislina (1 čajna žlička);
4) soda (1 čajna žlička);
5) destilirana voda (300 ml);
6) posoda za vodno kopel (aluminijasta ali emajlirana posoda ali skleda), raztopine lahko ohladite s curkom hladna voda ali sneg, in ogrevan z vročo vodo;
7) kemične čaše z brušenim pokrovom s prostornino 50-100 ml (3 kosi).

Lekcija številka 1. Oblikovanje problema
Učni načrt:
1. Razprava o pojmih "elektrolitska disociacija", "stopnja elektrolitske disociacije", "elektrolit".
2. Izjava problema. Načrtovanje instrumentalnega eksperimenta.

Vsebina dejavnosti
Dejavnost učitelja
1. Organizira razpravo o pojmih "elektrolitska disociacija", "stopnja elektrolitske disociacije", "elektrolit". vprašanja:
Kaj so elektroliti?
- Kakšna je stopnja elektrolitske disociacije?
- Kakšna je oblika zapisa disociacijske enačbe močnih (na primer žveplove kisline, aluminijevega sulfata) in šibkih elektrolitov (na primer ocetne kisline)?
- Kako koncentracija raztopine vpliva na stopnjo disociacije?
O odgovoru lahko razpravljamo na primeru razredčene in koncentrirane raztopine ocetne kisline. Če je mogoče določiti električno prevodnost, je mogoče dokazati različno električno prevodnost kisove esencije in namiznega kisa.


Zaznati nove informacije na temo Razvoj idej o stopnji disociacije, ki se oblikujejo pri pouku kemije Kognitivna

Oceni popolnost razumevanja teme Sposobnost analize razumevanja problematike Regulativni

Dejavnost učitelja
2. Organizira načrtovanje in pripravo instrumentalnega poskusa:
- seznanitev s podatki projekta "pH in temperatura";
- razprava o namenu projekta, hipotezah;
- organizacija delovnih skupin (tri skupine);
- priprava opreme

Ukrepi, ki jih je treba izvesti Oblikovane metode dejavnosti Dejavnosti študentov
Zaznavajo informacije o varnostnih predpisih pri delu s kislinami (citronska kislina) Razvijajo koncept potrebe po upoštevanju varnostnih predpisov Kognitivni
Pojasnite, kaj ostane nerazumljivo Sposobnost oblikovanja vprašanja na temo Komunikativnost
Oceni popolnost razumevanja metodologije dela na projektu Sposobnost analize razumevanja problematike Regulativni

Lekcija številka 2. Izvajanje poskusa
Učni načrt:
1. Priprava na delovanje digitalnih pH in temperaturnih senzorjev.
2. Izvajanje študije odvisnosti pH od temperature:
1. skupina: merjenje pH raztopine citronske kisline pri 10 0С, 25 0С, 40 0С;
2. skupina: merjenje pH raztopine sode bikarbone pri 10 0С, 25 0С, 40 0С;
3. skupina: merjenje pH destilirane vode pri 10 0С, 25 0С, 40 0С.
3. Primarna analiza dobljenih rezultatov. Izpolnjevanje vprašalnikov projekta GlobalLab.

Dejavnost učitelja
1. Organizira delovna mesta za vsako skupino študentov:
- pojasni, kako raztopine ohladimo, nato pa postopoma segrevamo in merimo temperaturo in pH;
- odgovarja na vprašanja učencev

Ukrepi, ki jih je treba izvesti Oblikovane metode dejavnosti Dejavnosti študentov
Zaznavanje informacij glede na način dela Razvoj predstav o delovanju digitalnih senzorjev Kognitivni
Pojasnite, kaj ostane nerazumljivo Sposobnost oblikovanja vprašanja na temo Komunikativnost
Oceni popolnost razumevanja dela na projektu Sposobnost analize razumevanja problematike Regulativni

Dejavnost učitelja
2. Organizira delo učencev v skupinah. Učitelj nadzoruje potek dela v skupinah, odgovarja na morebitna vprašanja učencev, spremlja izpolnjevanje tabele rezultatov raziskav na tabli.

Ukrepi, ki jih je treba izvesti Oblikovane metode dejavnosti Dejavnosti študentov
1. Povežite digitalne senzorje z osebnim računalnikom.
2. Pripravite raztopine:
1. skupina - citronska kislina;
2. skupina - soda bikarbona;
3. skupina - destilirana voda.
3. Ohladite raztopine in izmerite pH pri 10 °C.
4. Raztopini postopoma segrevajte in izmerite pH pri 25 °C in 40 °C.
5. Rezultati meritev se vnesejo v splošno tabelo, ki je narisana na tablo (primerno za razpravo) Oblikovanje spretnosti za instrumentalno raziskovanje Kognitivno
Delo v skupinah Vzgojno sodelovanje v skupinah Komunikativen
Delo na skupnem problemu, ocenjevanje hitrosti in popolnosti opravljenega dela Sposobnost analiziranja svojih dejanj in popravljanja na podlagi skupnega dela celotnega razreda Regulativni

Dejavnost učitelja
3. Organizira primarno analizo rezultatov raziskav. Organizira delo študentov pri izpolnjevanju vprašalnikov projekta GlobalLab “pH in temperatura”

Ukrepi, ki jih je treba izvesti Oblikovane metode dejavnosti Dejavnosti študentov
Seznanite se z rezultati dela drugih skupin Oblikovanje idej o odvisnosti pH od temperature Kognitivno
Postavljati vprašanja predstavnikom drugih skupin Vzgojno sodelovanje s sošolci. Razvoj ustnega govora Komunikativnost
Analizirajte rezultate dela, izpolnite projektni vprašalnik Sposobnost analiziranja svojih dejanj in predstavitve rezultatov svojega dela Regulativno

Lekcija številka 3. Analiza in predstavitev rezultatov
Vsebina dejavnosti
1. Predstavitev rezultatov: predstavitve študentov.
2. Razprava o ugotovitvah, ki so pomembne za udeležence projekta pri uporabi digitalnih pH senzorjev.

Dejavnost učitelja
1. Organizira nastope dijakov. Podpira zvočnike. Naredi zaključek o delu na projektu, se zahvali vsem udeležencem

Ukrepi, ki jih je treba izvesti Oblikovane metode dejavnosti Dejavnosti študentov
Predstavite rezultate svojih dejavnosti, poslušajte govore sošolcev Oblikovanje idej o obliki predstavitve rezultatov projekta Kognitivno
Sodelujte v razpravi o govorih Izobraževalno sodelovanje s sošolci. Razvoj ustnega govora Komunikativnost
Analizirati rezultate svojega dela, komentirati izjave sošolcev Sposobnost analizirati rezultate svojih dejavnosti in dela drugih ljudi Regulativni

Dejavnost učitelja
2. Organizira razpravo o problematiki, ki je predstavljena v projektu »Kako se bo obnašal pH raztopine, če jo ohlajamo ali segrevamo? Zakaj znanstveniki poskušajo meriti pH pri isti temperaturi in kakšen zaključek naj iz tega potegnejo udeleženci projekta GlobalLab?
Organizira razpravo o rezultatih, ki potrjujejo ali ovržejo hipotezo projekta "Ko se temperatura raztopin spremeni, se spremeni disociacijska konstanta raztopljenih kislin in alkalij in posledično pH vrednost"

Ukrepi, ki jih je treba izvesti Oblikovane metode dejavnosti Dejavnosti študentov
Pogovor o razmerju med pH raztopine in temperaturo Razvoj predstav o stopnji elektrolitske disociacije Kognitivni
Izrazijo svoje misli o hipotezah projekta in oblikujejo sklep Izobraževalno sodelovanje s sošolci. Razvoj ustnega govora Komunikativnost
Ovrednotiti projektno hipotezo na podlagi pridobljenih rezultatov Sposobnost oceniti hipotezo na podlagi že pridobljenih rezultatov in oblikovati zaključek Regulativno

pH elektrode niso idealni sistemi. Lahko imajo različne dolžine, nepopolne geometrijske oblike, motnje v sestavi notranjega elektrolita itd. Vse to vpliva na njihove lastnosti in je hkrati povsem normalno, saj v vsaki proizvodnji obstajajo določene tolerance. Zato vsak pH meter potrebuje kalibracijo, ki mu pomaga vzpostaviti razmerje med signalom iz elektrode in pH vrednostjo raztopine.

Umerjanje je zelo pomemben trenutek! Zavedati se je treba, da ni mogoče meriti pH z večjo natančnostjo od uporabljenih standardov. Na primer, če želite delati z natančnostjo 0,01pH, morajo biti izpolnjeni naslednji pogoji: skupna napaka pH-metra in elektrode ne sme presegati 0,005 pH, kalibracijo pa je treba izvesti s posebno pozornostjo na posebne visoke -natančne rešitve pufra. Takih rešitev ne morete kupiti, ker niso shranjene. Pripraviti jih bo treba neodvisno z uporabo posebej pripravljenih reagentov in vode.

Če ne morete pripraviti pufra z natančnostjo +/- 0,005 pH, se boste morali zadovoljiti z blagovno znamko puferskih raztopin, katerih natančnost je zagotovljena na ravni +/- 0,02 pH. Pri kalibraciji v skladu s takšnimi standardi skupna napaka ne bo presegla 0,04 - 0,03 pH, pod pogojem, da je napaka instrumenta na ravni 0,01 pH. To je najpogostejša praksa in ne boste našli niti ene metode ali GOST, ki bi zahtevala vzdrževanje pH z natančnostjo, ki je boljša od 0,05 pH. Izjema so le nekatere farmacevtske in specializirane industrije.

Sodobne pH elektrode so običajno kombinirane, t.j. pH elektroda in referenčna elektroda sta v istem ohišju. Poleg enostavne uporabe to zagotavlja hitrejši odziv in nižjo skupno napako.

Izoelektrična točka za takšne elektrode je pri pH=7 (0 mV). Zato je treba instrument najprej umeriti z nevtralnim pufrom pH (npr. 6,86 ali 7,01). Drugo točko je treba izbrati na razdalji približno 3 pH enote, tj. pH = 4 ali 10. Če je naprava kalibrirana samo z dvema pufroma, je izbira druge točke odvisna od območja, v katerem pretežno delate. Če so to alkalne raztopine, uporabite pufer s pH = 10, če so kisle - s pH = 4. To je posledica nekaterih razlik v naklonih kalibracijskih premic v kislem in alkalnem območju. Težav ne bo, če je mogoče vaš instrument kalibrirati s tremi ali več točkami. V tem primeru vrstni red umerjanja ni pomemben, saj ga pH meter spremlja sam.

Pri poceni modelih pH metrov (HI8314, Piccolo, Checker) sta za kalibracijo na voljo dva vijaka: eden za nastavitev izoelektrične (referenčne) točke (pH7), drugi za nastavitev naklona (pH4/10). Zelo pogosto se med uporabo zmedejo in nastane situacija, ko medsebojni položaj vijakov ne omogoča kalibracije. V tem primeru je treba pred kalibracijo oba vijaka nastaviti v srednji položaj (1/2 obrata za Piccolo in 15-16 obratov pri drugih modelih od skrajnega položaja).

Najnaprednejši modeli pH metrov imajo t.i. GLP podpora, ki vam poleg datuma zadnje kalibracije omogoča oceno stanja elektrode na podlagi razmerja naklona kalibracijske krivulje do teoretične vrednosti (59,16 pri 25C) v %. Če naprava ne podpira GLP, ima pa način merjenja mV, potem lahko naklon izračunate neodvisno z merjenjem vrednosti mV v pufru pH=7 in pH=4.

Na primer:

pH7 = -10 mV
pH4 = +150 mV

naklon = 150 - (-10) / 59,2x3 = 90,1%

95 - 102% - elektroda deluje,

92 - 95% - elektrodo je treba očistiti,

manj kot 92% - potrebno je zamenjati elektrolit ali zamenjati elektrodo.

Težava s temperaturno kompenzacijo, avtomatska temperaturna kompenzacija

Problem kompenzacije temperaturnih sprememb je eden najpomembnejših in najtežje rešljivih v pH-metriji. Merilna napaka se pojavi zaradi treh razlogov: Nernstova enačba vključuje temperaturo; Ravnotežne koncentracije vodikovih ionov v pufru in vzorcih se spreminjajo s temperaturo; Lastnosti pH elektrode so odvisne od temperature. 1. V skladu z Nernstovo enačbo se teoretični naklon umeritvene krivulje spreminja s temperaturo. Če naprava ne upošteva te spremembe, se napaki meritve doda napaka v povprečju 0,003 рН za vsako stopinjo Celzija in vsako enoto pH od izopotencialne točke.

Na primer: instrument je umerjen s pufrom pH=7 pri 25C.
Vzorec s pH=5 pri 20C, napaka = 0,003 x 5 x 2 = 0,03
Vzorec s pH=2,5 pri 2C, napaka = 0,003 x 23 x 4,5 = 0,31

Vzorec s pH=12 pri 80C, napaka = 0,003 x 55 x 5 = 0,82

Spremembo naklona kalibracijske črte je zelo enostavno kompenzirati, zato to počne skoraj vsak sodoben pH meter, razen najpreprostejših. To je tisto, kar brošure in podatkovni listi imenujejo "samodejna toplotna kompenzacija" (autothermal compensation, ATC, ATC). Toda nobena od naprav ne omogoča upoštevanja naslednjih dveh komponent napake. 2. Veliko težja naloga je kompenzirati spremembe ravnotežnih koncentracij vodikovih ionov v vzorcih s spremembo temperature. Težava je v tem, da brez poznavanja natančne kemične sestave vzorca ni mogoče predvideti narave teh sprememb. Obstaja le splošni vzorec, da je pH nevtralnih in alkalnih raztopin bolj odvisen od temperaturnih sprememb kot pH kislih raztopin. Ko se temperatura spremeni za 25-30 stopinj, se lahko pH spremeni za 0,5 - 1 enoto. Navadni splošni laboratorijski pH-metri tega dejavnika nikakor ne upoštevajo in ga je nemogoče upoštevati, saj so rešitve zelo različne. Za vmesne raztopine ni izjem:

temperaturo

pH vrednost

3. Poleg zgornjih razlogov temperatura vpliva tako na samo telo elektrode kot na elektrolit v njem. Vse to pomembno vpliva na pH vrednost. Tega skoraj nihče od proizvajalcev ne upošteva. Izjema je Orion, ki je razvil tehnologijo LogR. Njegovo bistvo je v tem, da je upor (R) občutljivega dela pH elektrode obratno sorazmeren s temperaturo: LogR = 1/T Poleg upoštevanja lastnosti elektrode, ki se spreminjajo s temperaturo, to omogoča načelno opustitev vzporednega merjenja temperature z zamenjavo temperature v Nernstovi enačbi z inverznim logaritmom upora elektrode. Na žalost se ta tehnologija zaradi nizke natančnosti merjenja temperature ne uporablja široko.

Kaj morate vedeti o temperaturni kompenzaciji

1. Samodejna temperaturna kompenzacija pri pH-metriji pomeni samo upoštevanje temperature, vključene v Nernstovo enačbo.

2. Če želite vedeti točen pH vzorca pri 25C, je edini pravi izhod, da ga izmerite pri 25C.

Indikator vodika, pH(lat. strondus hydrogenii- "teža vodika", izrazita "pash") je merilo aktivnosti (v zelo razredčenih raztopinah, ekvivalentno koncentraciji) vodikovih ionov v raztopini, ki kvantitativno izraža njeno kislost. Enak po modulu in v nasprotnem predznaku decimalnemu logaritmu aktivnosti vodikovih ionov, ki je izražen v molih na liter:

Zgodovina pH.

koncept pH uvedel danski kemik Sorensen leta 1909. Indikator se imenuje pH (glede na prve črke latinskih besed potentia hydrogeni je jakost vodika, oz pondus hydrogeni je teža vodika). V kemiji kombinacija pX običajno označujejo vrednost, ki je enaka lg X, vendar s pismom H v tem primeru pomeni koncentracijo vodikovih ionov ( H+), oziroma termodinamična aktivnost hidronijevih ionov.

Enačbe, ki povezujejo pH in pOH.

izhod pH vrednosti.

V čisti vodi pri 25 °C je koncentracija vodikovih ionov ([ H+]) in hidroksidne ione ([ Oh− ]) sta enaki in enaki 10 −7 mol/l, to jasno izhaja iz definicije ionskega produkta vode, ki je enak [ H+] · [ Oh− ] in je enak 10 −14 mol²/l² (pri 25 °C).

Če sta koncentraciji dveh vrst ionov v raztopini enaki, potem rečemo, da ima raztopina nevtralno reakcijo. Ko vodi dodamo kislino, se koncentracija vodikovih ionov poveča, koncentracija hidroksidnih ionov pa zmanjša; ko dodamo bazo, nasprotno, se vsebnost hidroksidnih ionov poveča, koncentracija vodikovih ionov pa zmanjša. Kdaj [ H+] > [Oh− ] rečemo, da je raztopina kisla, in ko [ Oh − ] > [H+] - alkalno.

Za lažjo predstavo, da se znebimo negativnega eksponenta, se namesto koncentracij vodikovih ionov uporablja njihov decimalni logaritem, ki se vzame z nasprotnim predznakom, ki je vodikov eksponent - pH.

Indeks bazičnosti raztopine pOH.

Nekoliko manj priljubljeno je obratno pH vrednost - indeks bazičnosti raztopine, pOH, ki je enak decimalnemu logaritmu (negativnemu) koncentracije ionov v raztopini Oh − :

kot v kateri koli vodni raztopini pri 25 °C, potem pri tej temperaturi:

Vrednosti pH v raztopinah različnih kislosti.

  • V nasprotju s splošnim prepričanjem, pH lahko spreminja, razen v intervalu 0 - 14, lahko tudi presega te meje. Na primer, pri koncentraciji vodikovih ionov [ H+] = 10 −15 mol/l, pH= 15, pri koncentraciji hidroksidnih ionov 10 mol / l pOH = −1 .

Ker pri 25 °C (standardni pogoji) [ H+] [Oh − ] = 10 14 , je jasno, da pri tej temperaturi pH + pOH = 14.

Ker v kislih raztopinah [ H+] > 10 −7 , kar pomeni, da za kisle raztopine pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH nevtralne raztopine je 7. Z več visoke temperature elektrolitska disociacijska konstanta vode se poveča, kar pomeni, da se poveča ionski produkt vode, potem bo nevtralna pH= 7 (kar ustreza sočasno povečanim koncentracijam kot H+, in Oh−); z nižjo temperaturo, nasprotno, nevtralno pH poveča.

Metode za določanje pH vrednosti.

Obstaja več metod za določitev vrednosti pH rešitve. Vrednost pH je približno ocenjena z uporabo indikatorjev, natančno izmerjena z uporabo pH-meter ali določeno analitično z vodenjem kislinsko-bazične titracije.

  1. Za grobo oceno koncentracije vodikovih ionov se pogosto uporablja kislinsko-bazični indikatorji- organska barvila, katerih barva je odvisna od pH okolju. Najbolj priljubljeni indikatorji so: lakmus, fenolftalein, metiloranž (metiloranž) itd. Indikatorji so lahko v 2 različno obarvanih oblikah - kisli ali bazični. Sprememba barve vseh indikatorjev se pojavi v območju njihove kislosti, pogosto 1-2 enoti.
  2. Za povečanje delovnega merilnega intervala pH uporabiti univerzalni indikator, ki je mešanica več indikatorjev. Univerzalni indikator dosledno spreminja barvo od rdeče preko rumene, zelene, modre do vijolične pri prehodu iz kislega v alkalno območje. Definicije pH indikatorska metoda je težavna za motne ali obarvane raztopine.
  3. Uporaba posebne naprave - pH-meter - omogoča merjenje pH v širšem obsegu in bolj natančno (do 0,01 enote pH) kot z indikatorji. Ionometrična metoda določanja pH temelji na merjenju EMF galvanskega kroga z milivoltmetrom-ionometrom, ki vključuje stekleno elektrodo, katere potencial je odvisen od koncentracije ionov. H+ v okoliški raztopini. Metoda ima visoko natančnost in priročnost, zlasti po kalibraciji indikatorske elektrode v izbranem območju pH, ki omogoča merjenje pH neprozorne in obarvane raztopine, zato se pogosto uporablja.
  4. Analitična volumetrična metodakislinsko-bazična titracija- daje tudi natančne rezultate za določanje kislosti raztopin. Raztopini, ki se preskuša, se po kapljicah doda raztopina z znano koncentracijo (titrant). Ko se zmešajo, kemijska reakcija. Ekvivalenčna točka - trenutek, ko je titrant točno dovolj za dokončanje reakcije - se določi z indikatorjem. Nato se določi kislost raztopine, če sta znani koncentracija in volumen dodane raztopine titranta.
  5. pH:

0,001 mol/l HCl pri 20 °C ima pH=3, pri 30 °C pH=3,

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

Vpliv temperature na vrednosti pH pojasni različno disociacijo vodikovih ionov (H +) in ni eksperimentalna napaka. Temperaturnega učinka ni mogoče elektronsko kompenzirati pH-meter.

Vloga pH v kemiji in biologiji.

Kislost okolja je pomembna za večino kemičnih procesov, možnost nastanka oziroma rezultat posamezne reakcije pa je pogosto odvisna od pH okolju. Za ohranitev določene vrednosti pH v reakcijskem sistemu med laboratorijskimi študijami ali v proizvodnji se pufrske raztopine uporabljajo za vzdrževanje skoraj konstantne vrednosti pH ko je razredčen ali ko raztopini dodamo majhne količine kisline ali alkalije.

Indikator vodika pH se pogosto uporablja za karakterizacijo kislinsko-bazičnih lastnosti različnih bioloških medijev.

Za biokemične reakcije je zelo pomembna kislost reakcijskega medija, ki se pojavlja v živih sistemih. Koncentracija vodikovih ionov v raztopini pogosto vpliva na fizikalno-kemijske lastnosti in biološko aktivnost beljakovin in nukleinskih kislin, zato je vzdrževanje kislinsko-bazične homeostaze izjemnega pomena za normalno delovanje telesa. Dinamično vzdrževanje optimalnega pH biološke tekočine se doseže pod delovanjem puferskih sistemov telesa.

V človeškem telesu v različnih organih je pH vrednost različna.

Nekaj ​​pomenov pH.

Snov

elektrolit v svinčenih baterijah

želodčni sok

Limonin sok (5% raztopina citronske kisline)

živilski kis

Coca Cola

jabolčni sok

Usnje zdrava oseba

Kisel dež

Pitna voda

Čista voda pri 25°C

Morska voda

Milo (maščobno) za roke

amoniak

belilo (belilo)

Koncentrirane raztopine alkalij

Ob pravem času, moj prvi akvarij z morsko vodo je bila mojstrovina. Bil je poln 20 galon steklen akvarij lepljena s silikonskim lepilom. Filtrirni sistem je bil sestavljen iz pnevmatskih peščenih filtrov. Moja naloga je bila podpirati dva izmed njegovih prebivalcev (Bew Gregory the damselfish - Stegastes leucostictus- in morske vetrnice Kondilaktis) čim srečnejši (kar je glede na moje pomanjkanje izkušenj in omejena sredstva pomenilo, da jih obdržim pri življenju). Težka naloga za 9 letnika je bilo to leto 1964. Moja mentorica, gospa Perry iz Cobb Pets, mi je svetovala, naj preverim specifično težo vode in pH. Specifična teža je bila dokaj enostavna (samo spustite hidrometer v akvarij in označite določeno raven, ko ste dodali svežo vodo), pH pa je bil nekoliko bolj zapleten. Ta parameter je bil testiran z dodajanjem obarvane tekočine v steklenico z vzorcem akvarijske vode. Kot po čarovniji se je barva vzorca vode spremenila in nato primerjala s primerjalno tabelo, sestavljeno iz niza barvnih kvadratkov. Glede na rezultate mojega prvega testiranja sem moral dodati Soda bikarbona za dvig pH vrednosti. Poslušno sem to storil - brez spremembe. Postopek sem nadaljeval, dokler nisem dodal celega zavitka sode bikarbone.

Nikoli ne bom vedel, kaj je povzročilo pogin mojih rib in anemone, toda incident se je zgodil takoj po opisani epizodi. Poleg tega, da se je vse končalo zelo žalostno za moje hišne ljubljenčke, je situacija zame postala porazna. Vse moje delo, za katerega sem prejemal dolar na teden, je padlo v vodo. Da bi bile stvari še hujše, sem bil odgovoren za smrt prebivalcev. Pokopal sem jih na s praprotjo poraščenem bregu potoka, ki je tekel na našem dvorišču. Zdaj mislim, da je tekočemu reagentu potekel rok uporabe, zato so bili rezultati napačni. Bila je zelo poučna lekcija.

Stanje se z leti ni bistveno spremenilo. Nepoznavanje pomena tega ključnega parametra in načinov preverjanja kazalnikov, pomanjkanje pravilne razlage in potrebnih ukrepov lahko vodi in bo vodilo do žalostnih posledic. Bistveno se je spremenila tržna dostopnost in cenovna dostopnost metod in instrumentov za merjenje pH. V tem članku si bomo ogledali nekatere od njih ter primerjali njihove prednosti in slabosti.

določanje pH

pH je ocena kisle ali alkalne narave snovi, izražena na lestvici od 0 do 14, kjer 0 pomeni zelo kislo in 14 zelo alkalno. Nevtralno okolje (ne kislo in ne alkalno) - indikator 7 na tej lestvici. Pri kislih pH vrednostih prevladujejo vodikovi ioni, pri alkalnih pa hidroksidni ioni.

Slika 1. Lestvica pH je logaritemska in predstavlja stopnjo aktivnosti vodikovih ionov.

Odvisno od vira pH pomeni "potencial vodika" ali francoski izraz "pouvoir hydrogène", kar pomeni "energija vodika".

Pomen merjenja pH

pH je značilnost tekočin (v našem primeru), ki vpliva na njihovo kemična sestava, zlasti topnost hranila(no, če ne bi pretiravali). Nizek pH lahko povzroči topnost potencialno strupenih težkih kovin. pH vpliva na aktivnost encimov (imajo prednostno območje pH). Visok pH lahko raztopi celične lipidne membrane. pri vodni organizmi obstaja tudi prednostno območje pH. Kratek pregled pH vrednosti v drugačno okolje(ki je zanimiv za akvariste) je predstavljen v tabeli 1. Tabela 1. Približne vrednosti pH.
vir pHpH
Reka Rio Negro5.1
deževnica5.6
Reka Amazonka (lahka voda)6.9
Čista (pitna) voda7
Morska voda8.2
Tanganjiško jezero (površina)9

merjenje pH

Obstaja več načinov za določanje pH. Vsak od njih ima svoje prednosti in slabosti. Začnimo pri najcenejšem.

Lakmusov papir
Lakmus je material, pridobljen iz lišajev (ime izvira iz staronordijske besede litmosi, ki pomeni "barva" in "mah/lišaj"). Ta lakmusov derivat predvidljivo spremeni barvo, ko je izpostavljen različnim pH vrednostim. Zaradi te občutljivosti je lakmus enostaven in poceni način za določanje pH. Lakmusov papir je papir, ki so mu dodana ta vodotopna barvila, sprememba barve, ki jo povzroči potopitev lakmusovega papirja v vzorec vode, pa kaže na kislo ali alkalno okolje. Delovno območje za meritve pH je približno 5–8. Preskus spremembe barve je treba izvesti pri osvetlitvi s polnim spektrom.

Slika 2. Lakmusov papir je poceni, a približen način merjenja pH.

Prednosti: poceni (približno 5 US). Hiter, enostaven za uporabo.

Slabosti: podaja približne številke. Na rezultat vpliva barva vzorca vode, reducenti in oksidanti. Razlaga rezultatov zahteva ostro vizijo. Rok uporabnosti reagenta je omejen.

Indikatorska barvila
Takih indikatorjev pH je zelo malo. Kupite jih lahko v obliki prahu ali tekočine. Običajno se uporabljajo pri analizi, ki vključuje titracijo. Spodaj so značilnosti nekaterih od njih:

Fenolftalein: indikator kisline/alkalije, ki v kislem okolju postane brezbarven, v alkalnem pa rožnato rdeč. Merilno območje ~8,3 do 10.

Metil oranž (heliantin, kislo azo barvilo): spremeni barvo iz rumene v rdečo pri približno pH 3,7.

Meta-krezolno vijolična: oranžno-rumena pri 7,4 in spremeni barvo v vijolično pri višjem pH (do približno 8,8.)

Bromotimol modra: modra pri 7,5, zelenkasta pri ~6,2 - 6,8 in rumena pri okoli 6.

Vsestranski indikator: združuje več indikatorjev, da omogoči oceno širokega razpona pH.

Slika 3. Ta pH test iz API uporablja meta-krezol vijolično kot indikator.
Zaželeno je oceniti spremembo barve v naravni svetlobi na belem ozadju.

Prednosti: Relativno poceni (približno 10 ameriških dolarjev). Nekatera barvila je mogoče uporabiti za druge teste (npr. alkalnost) brez uporabe pH elektrode pri uporabi reagenta.

Slabosti: Enako kot pri lakmusovem papirju. Posamezna barvila imajo omejeno pH območje. Na rezultate lahko vplivata motnost in/ali barva preskusne tekočine. Primerjavo je treba izvesti na belem ozadju pri osvetlitvi s polnim spektrom. Reagenti imajo omejen rok uporabnosti - na datumu poteka mora biti oznaka.

pH elektrode
Vem, da si začetniki akvarist težko predstavljajo, toda pred 30 leti akvaristi izven Evrope skoraj niso slišali za uporabo pH elektrod. Razmere so se spremenile v osemdesetih letih, ko je nemško podjetje (Dupla GmbH) začelo izvažati napredno opremo v Severna Amerika. Danes se pH-metri uporabljajo povsod. Dostopnost naprav in konkurenca med proizvajalci sta pripomogli k temu, da je cena postala povsem ugodna.

Elektroda pH je selektivni senzor vodikovih ionov (H+). pH elektrode dejansko uporabljajo dve elektrodi, sondo (indikatorsko elektrodo) in referenčno elektrodo. Praviloma sta ti dve elektrodi nameščeni v enem samem ohišju (»telesu«) elektrode. Na koncu telesa elektrode ima sonda tanko plast stekla, občutljivega na vodik. Napetost sonde se spreminja glede na aktivnost vodikovih ionov (v kislem okolju se napetost poveča, v alkalnem pa zmanjša). Referenčna elektroda zagotavlja konstantno napetost, ki jo uporabimo za določanje razlike s sondo. Skupni mV odziv se pošlje v merilni instrument (meter), kjer se pretvori v pH vrednost.

Struktura senzorja in terminologija
Da bi razumeli delovanje pH elektrode, je treba razumeti nekatere izraze, ki se uporabljajo za opis njene zasnove in druge.

Ohišje (telo elektrode): votla cev, ki vsebuje delovne dele pH elektrode. Telo je lahko izdelano iz stekla ali kemično odporne plastike, kot je poliesterimid.

Pufer: V našem primeru se za kalibracijo pH-metra uporablja standardna raztopina, ki kaže kisel, nevtralen ali bazičen pH. Za lažjo identifikacijo so nekatere vmesne raztopine barvno kodirane.

Kalibracija: Postopek preverjanja ali prilagajanja kalibracije analitičnega instrumenta.

Povezava (spoj, spajka): Kombinacija dveh delov; v tem primeru preskusni material in kontrolna notranja raztopina. Povezave so narejene iz različne materiale; Materiali morajo biti porozni, da lahko kontrolna raztopina prehaja skozi. Običajno se uporablja keramika, blago in podobno. Obstajajo elektrode z eno, dvema in obročastima priključkoma.

Frita: delno staljeno steklo ali keramika, ki se včasih uporablja kot spoj.

ATC: Samodejna temperaturna kompenzacija. Ker je pH raztopine odvisen od temperature, ATC popravlja učinke temperature. ATC zahteva temperaturni senzor, ki se lahko vgradi v elektrodo blizu steklene balone.

Referenčna elektroda: elektroda, ki zagotavlja znano, konstantno napetost; običajno izdelan iz klorovo-srebrne žice in napolnjen s puferskim elektrolitom.
Sonda: Klor-srebrna žica v cevki s pH-občutljivim steklenim balonom na koncu.

Slika 4. Notranje podrobnosti pH elektrode.
Zaradi jasnosti zaščitni pokrov (pokrovček), ki obdaja krhko steklenico, ni prikazan.
Nekatere pH elektrode imajo priključek ob strani

Vrste pH elektrod
Obstaja več vrst elektrod. Nekatere, običajno starejše elektrode (po mojih izkušnjah jih redko vidim) so sestavljene iz dveh ločenih ohišij. Trenutno je večina elektrod kombiniranih senzorjev, kjer sta anoda in katoda nameščeni ločeno v enem ohišju. Oblika steklene balone pogosto določa, kaj bo merila elektroda. Sferične bučke so s svojo veliko površino zelo primerne za večnamenske (univerzalne) meritve v vodnem okolju. Erlenmajerice lahko prodrejo v poltrdne materiale (kot so meso in druga živila) in zemljo. Ploščate steklene "bučke" lahko uporabite za merjenje pH različni tipi usnje itd. Nekatere elektrode so napolnjene s kemičnimi geli za večkratno uporabo, druge pa ne. Nekatere elektrode imajo odstranljive (zamenljive) priključke in sonde.

Kratek pregled pH metrov

Naš pregled se osredotoča na pH-metre, ki jih proizvaja Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, ZDA). Hanna je na trgu od leta 1978 in danes svojim strankam po vsem svetu ponuja več kot 3000 različic izdelkov. Nekateri izdelki podjetja so zanimivi za akvariste.

Vsi pH-metri Hanna, predstavljeni v tem pregledu, so opremljeni s pufrom za umerjanje, raztopino za čiščenje elektrod in ohišjem. Začnimo naš pregled z:

pH merilnik (HI98103)

Slika 5. Cenovno dostopen merilnik pH Hanna Instruments.

pH-meter HI98103 Checker® osnovnega nivoja bo dragocen dodatek k orodju mnogih akvaristov. Naprava ponuja 0,1 pH enote. ločljivost po dostopni ceni. Dostopna cena je posledica dejstva, da naprava ponuja le dve kalibracijski točki (pH 4,01 in 7,01 ali 7,01 in 10,01) brez avtomatske temperaturne kompenzacije (ATC) ali možnosti merjenja temperature. Ker je na splošno priporočljivo, da kalibracijske točke odražajo pričakovano vrednost pH, to napravo bolj primeren za kisle sladkovodne sisteme, kot so amazonski biotopi (kljub dejstvu, da je zagotovo sposoben meriti pH vrednosti grebenov in sistemov afriških ciklidov, čeprav z manjšo natančnostjo zaradi kalibracije le dveh točk). Elektroda je zamenljiva, povezava pa je papirnata.

Razpon: 0 do 14 enot

Ločljivost: 0,1 enote

Natančnost: ±0,2 enote

Točke kalibracije (gradacija): dve; pH 4,01, 7,01 ali 10,01

Samodejna temperaturna kompenzacija: št

Merjenje/prikaz temperature: Brez

Zamenljiva sonda: Da

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

Velikost LCD-ja: 3/8" (~10 mm)

Baterija: 1-CR2032; vir približno 1000 h.


pHep senzor za pH in temperaturo (HI98107)

Slika 6. Naprava pHep s kalibracijskimi pufri v ohišju.

HI98107 pHep pH in tester temperature je sodobnejša različica pH Checkerja (opisanega zgoraj). Poleg določanja pH v območju skoraj katerega koli akvarija – od amazonskega biotopa do grebena – naprava meri tudi temperaturo s samodejno temperaturno kompenzacijo (ATC). Naprava vključuje dva kalibracijska pufra (4.01 in 7.01) z razpoložljivim tretji - (10.01, ki se priporoča za grebenske akvarije). Povezava je narejena iz papirja. Elektroda ni zamenljiva.

Razpon: 0 do 14 enot

Ločljivost: 0,1 enote

Natančnost: ±0,1 enote

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

Zamenljiv senzor: Da

Velikost LCD: 0,3125" ali ~8 mm

Baterija: 1-CR2032; približno 800 ur.


pHep5 vodotesen senzor za pH in temperaturo (HI98128)

Slika 7. pHep ponuja številne funkcije: merjenje pH in temperature, ATC; In plava na gladini vode!

pH-meter HI98128 pHep 5 je Hannin najnaprednejši žepni pH-meter. Naprava ponuja ločljivost 0,01 enote. z natančnostjo ±0,05 in samodejno temperaturno kompenzacijo. Naprava je vodotesna in lebdi na površini vode. Instrument ponuja prilagodljiv pristop k pomembnim meritvam kot lahko prepozna 5 različnih kalibracijskih pufrov.

Razpon: -2 do 16 enot

Ločljivost: 0,01 enote

Natančnost: ±0,05 u

Kalibracijske točke: dve možnosti: 4,01, 7,01, 10,01 ali 6,86, 9,18.

Samodejna temperaturna kompenzacija: Da

Prikaz temperature: Da, °F ali °C je mogoče nastaviti z natančnostjo ±0,5 °C.

Zamenljiva sonda: Da

Velikost LCD: 0,3125" ali ~8 mm (velikost znakov)

Baterija: 4-1,5 V baterije; približno 300 h.


HALO brezžični merilnik pH na terenu (HI12302)

Slika 8. Verjetno najnaprednejša pH elektroda na trgu, brezžična elektroda HALO.

HI12302 Halo Field pH Meter je zanimiv merilnik, ki ponuja veliko možnosti. Najprej je to brezžična pH elektroda, ki jo je mogoče upravljati prek Bluetootha iz naprav Android ali iOS. Tudi nezanesljivi uporabniki naj ne skrbijo. Po mojih izkušnjah je nastavitev neverjetno enostavna. Odprl sem spletno stran Hanna Instruments, sledil povezavi HALO in prenesel aplikacijo za svoj pametni telefon. Ko je bila aplikacija nameščena (brezplačen prenos, traja približno 2 minuti), sem odprl aplikacijo in programska oprema je prepoznala mojo pH elektrodo HALO. Nato je potrebno le izbrati ustrezne ikone za kalibracijo elektrod, prikaz grafičnih podatkov, ogled podatkov senzorjev itd. Iskreno verjamem, da ne bi moglo biti lažje. Programska oprema meri pH in temperaturo vsako sekundo. Beleženje podatkov zagotavlja ID elektrode, datum kalibracije, kalibracijske točke, kalibracijsko krivuljo, datum in čas meritve, pH, temperaturo, milivolte itd. (Glej slike 9-11).

Možnosti sonde vključujejo sferične (univerzalne in za vodno okolje), stožčasto (za hrano, poltrdne materiale, zemljo itd.) in ploščato konico (za usnje, papir itd.) Plastično ohišje HALO iz polieterimida (PEI) je odobreno za stik s hrano in je odporno na vse, kar hladi lahko uporabite (razen če ste povsem "odstranjeni" in v svoj sistem dozirate aromate in/ali delno halogenirana topila).

Razpon: 0 do 14 enot

Ločljivost: uporabniško nastavljiva: 0,1, 0,01 ali 0,001 enote.

Natančnost: ±0,005 enot

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

Samodejna temperaturna kompenzacija: Da

Nadomestna sonda: Brez

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

Beleženje podatkov: Da

Baterija: litijeva baterija, 500 h.

Slika 10. V načinu beleženja podatkov si lahko odčitke pH, pridobljene z elektrodo HALO, ogledate v obliki tabele ali…

Slika 11. ... v obliki grafa. Možni so zapiski, podatki pa se lahko prenesejo v Excelove preglednice.

Tukaj lahko preverite, ali je vaš telefon ali tablični računalnik združljiv s HALO: http://hannainst.com/halo
Več informacij o izdelkih Hanna Instruments lahko najdete tukaj: http://hannainst.com
Vse sonde in elektrode Hanna imajo 6 mesečno garancijo.

Drugi pomisleki

Zdaj bom na kratko govoril o drugih vidikih, ki jih morate upoštevati pri nakupu pH-metra ali elektrode.

Konektorji (adapterji)
Naprave za merjenje pH z ločenimi elektrodami je treba na instrument priključiti s priključkom (razen če pogovarjamo se o napravah z brezžično povezavo, kot je Hanna HALO.) In čeprav se vidik zdi nepomemben, ima lahko dolgoročne in morda drage posledice. Nekateri proizvajalci uporabljajo posebne priključke, da zagotovijo nadaljnjo uporabo in nakup svojih elektrod. Najpogostejši je hitri priključek Bayonet Neill-Concelman (BNC). Ameriški priključek je manj pogost. Nekatere naprave, izdelane v Evropi, uporabljajo priključek S7.

Povezave
Stičišče v pH elektrodi je točka presečišča (srečanja) dveh svetov – notranje raztopine senzorja in preskušanega vzorca. Obstajajo specializirani izrazi, ki se uporabljajo za opis spojin, njihove strukture in geometrije. Kot smo že omenili, povezave omogočajo, da raztopina za nadzor elektrode vstopi v preskusno raztopino. V zvezi s tem so podvrženi kontaminaciji, zamašitvi, zlasti pri oljnatih vzorcih ali vzorcih z visoko vsebnostjo beljakovin ali suspenzijah (raztopine gošče). Nekatere elektrode uporabljajo tkivno povezavo. Dražje elektrode uporabljajo porozne keramične materiale. Nekatere povezave so izdelane iz plastike PTFE (politetrafluoroetilen) in so zasnovane za uporabo v težkih okoljih, vključno z okolji z visoko vsebnostjo ogljikovodikov. PTFE spoji so včasih precej veliki in spominjajo na obroč okoli steklene balone (keramični spoji so običajno majhni, le približno 1 mm v premeru). Vse povezave se lahko kontaminirajo.

Na srečo so za grebenske akvariste primerne univerzalne pH sonde s tkaninskimi ali keramičnimi priključki.

Čiščenje pH elektrod
Vedno si velja zapomniti, da so elektrode raziskovalni instrumenti in zahtevajo ustrezno nego. In čeprav je plastično ohišje precej trpežno, je steklena žarnica zelo krhka - neprevidno ravnanje lahko privede do dejstva, da se bo zlomilo. Elektrode, ki se uporabljajo le občasno, ne zahtevajo pogostega čiščenja; če pa je vaša elektroda trajno potopljena v "organsko juho" (kot v nekaterih akvarijih), akvaristom svetujemo, da elektrodo redno čistijo. Zgodi se, da je sonda prekrita z biološkimi umazanijami in beljakovinami. Krma (in katastrofalne okvare potopnih črpalk) dodajajo maščobe akvarijski vodi, kar prispeva tudi k umazaniji elektrode. Na srečo čistilne rešitve pomagajo ohranjati funkcionalnost elektrod. Sledite navodilom proizvajalca. Ne drgnite elektrode – vedno jo obrišite do suhega, da preprečite statično razelektritev.

Polljive in nepolnilne gel elektrode
Nekatere elektrode je mogoče ponovno napolniti s posebej oblikovanimi raztopinami, medtem ko so druge elektrode napolnjene z gelom. Na splošno se gelski senzorji počasneje odzivajo na spremembe pH. Večina senzorjev, zasnovanih za uporabo v akvarijih, je napolnjenih z gelom.

Praznovanje
Pravilna kalibracija pH elektrode je potreben pogoj za natančne rezultate. Postopek je poenostavljen, če instrument ponuja samodejno temperaturno kompenzacijo (ATC). Slike 12-14 prikazujejo primere vpliva temperature na kalibracijski standard (referenca).

Slika 12. Vpliv temperature na pufer kalijevega hidroftalata 4,01.

Slika 13. Vpliv temperature na pH pufra kalijevega dihidrogenfosfata/dihidrogenfosfata (6,865). Na srečo so kalibracije sobne temperature dokaj natančne, če se uporablja instrument, ki ni ATC.

Slika 14. Na pH tega pufra (natrijev bikarbonat/natrijev karbonat) lahko vpliva temperatura (drug primer za uporabo naprave ATC). Ogljikov dioksid iz atmosfere sčasoma napade raztopino.

Pravilna kalibracija pH elektrode zahteva malo potrpežljivosti in pozornosti do podrobnosti. Novi pretvorniki morajo biti ustrezno hidrirani (glejte navodila vašega instrumenta). Kljub temu, da je možna enotočkovna kalibracija, je zaželeno izvesti 2-točkovno kalibracijo (med katerima naj bi bil pričakovan pH). Za grebenske akvarije uporabite pufre 7.01 in 9 ali 10. Upoštevajte, da nekateri instrumenti lahko samodejno prepoznajo pufre in zato zahtevajo uporabo posebnih rešitev. Pred kalibracijo preverite, ali je elektroda poškodovana (zlasti steklena balona). Na stekleni baloni ne sme biti biološkega obraščanja. Če je na voljo, uporabite čistilno raztopino, ki jo priporoča proizvajalec. Pravilno čiščenje bo odstranilo biološko obraščanje, maščobo, beljakovinsko kontaminacijo itd. Elektrodo, če jo je mogoče ponovno napolniti, je treba napolniti z raztopino, ki jo priporoča proizvajalec. Ko je elektroda čista in v dobrem stanju, jo položite v prvo raztopino za umerjanje. Prepričajte se, da sta stekleni balon in priključek elektrode popolnoma potopljena v raztopino za umerjanje (uporabljam 30 mm čašo, kjer za kalibracijo zadostuje 7 mm pufra). Raztopino močno premešajte z elektrodo (če ni na voljo magnetnega mešala) in počakajte, da se temperatura elektrode in raztopine izenačita. Vnesite vrednost v pomnilnik instrumenta (običajno je treba gumb pritisniti, ko je instrument v načinu kalibracije). Elektrodo sperite z destilirano vodo in jo popivnajte s papirnato brisačo (po možnosti laboratorijskimi robčki, kot je Kimwipes). NIKOLI ne brišite elektrod s papirjem – lahko se ustvari statična elektrika, ki lahko vpliva na kalibracijo in s tem na odčitke. V primeru ene same kalibracijske točke je postopek zaključen. V primeru 2 ali 3 kalibracijskih točk je treba postopek ponoviti. Pri merjenju pH vzorca vode raztopino premešajte ročno ali z mešalom in pustite čas za temperaturno kompenzacijo. V laboratorijski praksi je priporočljivo beležiti pH in temperaturo.

Staranje kalibracijskih pufrov
Tako kot pri večini kemikalij se pH pufri sčasoma poslabšajo. Nekateri pufri so izdelani tako, da so odporni na spremembe in imajo dolgo življenjsko dobo (več let). Izberite pufre, ki imajo na embalaži naveden rok uporabe. Rok uporabnosti karbonatnih pufrov je na splošno krajši od rok uporabnosti alkalnih ali kislih pufrov zaradi izpostavljenosti ogljikovemu dioksidu v zraku. Pufre, ki so bili med kalibracijo v stiku z elektrodo, je treba zavreči. Če opazite, da pufer postaja plesen (običajno približno 4 pufre), ga zavrzite. Ne uporabljajte pufrov za korekcijo pH vrednosti vašega akvarija.

Shranjevanje pH elektrod
pH senzorje pravilno shranjujte. Najpomembneje je, da mora steklena žarnica ostati hidrirana. Drugič, osnovna raztopina ne sme dopuščati osmoze med samo raztopino in notranjo raztopino/gelom elektrode. Poleg tega mora vsebovati protimikrobno komponento, ki preprečuje pojav plesni in obraščanja.
Zahtevane pufre za umerjanje pH, osnovne raztopine in dodatke lahko najdete tukaj: http://hannainst.com/ph-solutions

Blogi in viri Hanna Instruments pH

1.
2. Vodniki in kontrolni seznami za pH elektrode
3. 10 najpogostejših napak pri meritvah pH
4.