Sistem državne podpore
enotnost meritev

STANDARDNE TITRE ZA KUHANJE
PUFR REŠITVE -
DELOVNI STANDARDI pH 2 in 3. IZPUST

Tehnične in meroslovne značilnosti

Metode za njihovo določanje

Moskva Standardinform 200 8

Predgovor

Cilje, osnovna načela in osnovni postopek za izvajanje dela na področju meddržavne standardizacije določa GOST 1.0-92 "Meddržavni standardizacijski sistem. Osnovne določbe" in GOST 1.2-97 "Meddržavni standardizacijski sistem. Meddržavni standardi, pravila in priporočila za meddržavno standardizacijo. Vrstni red razvoja, sprejetja, uporabe, posodabljanja in preklica "

Glede standarda

1 RAZVILO Zvezno državno enotno podjetje "Vseruski raziskovalni inštitut za fizične, tehnične in radiotehnične meritve" (FSUE "VNIIFTRI") Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje

2 UVODILA Zvezna agencija za tehnično regulacijo in meroslovje

3 SPREJEL Meddržavni svet za standardizacijo, meroslovje in certificiranje (Zapisnik št. 26 z dne 8. decembra 2004)

Kratko ime države po MK (ISO 3166) 004-97	Koda države po MK (ISO 3166) 004-97	Skrajšano ime nacionalnega organa za standarde
Azerbajdžan		Azstandard
Belorusija		Državni standard Republike Belorusije
Kazahstan		Državni standard Republike Kazahstan
Kirgizistan		Kirgizistandart
Moldavija		Moldavija-Standard
Ruska federacija		Zvezna agencija za tehnično regulacijo in meroslovje
Tadžikistan		Tadžikstandart
Uzbekistan		Uzstandard

4 Z odredbo Zvezne agencije za tehnično regulacijo in meroslovje z dne 15. aprila 2005 št. 84 se je meddržavni standard GOST 8.135-2004 začel uporabljati neposredno kot nacionalni standard. Ruska federacija od 1. avgusta 2005

6 REVIZIJA. decembra 2007

Podatki o začetku veljavnosti (prenehanju) tega standarda in njegovih spremembah so objavljeni v indeksu "Nacionalni standardi".

Informacije o spremembah tega standarda so objavljene v indeksu (katalogu) "Nacionalni standardi", besedilo sprememb pa v informativni znaki "Nacionalni standardi". V primeru revizije ali preklica tega standarda bodo ustrezne informacije objavljene v informacijskem indeksu "Nacionalni standardi".

MEDDRŽAVNI STANDARD

Datum uvedbe - 2005-08-01

1 področje uporabe

Ta standard velja za standardne titre, ki so natančna tehtanja kemikalij v vialah ali ampulah, namenjenih za pripravo puferskih raztopin z določenimi pH vrednostmi, in določa tehnične in meroslovne značilnosti ter metode za njihovo določanje.

2 Normativne reference

Ta standard uporablja normativne reference na naslednje standarde:

3.4 Standardni titri so narejeni s stehtanimi količinami kemikalij, potrebnih za pripravo, 0,25; 0,50 in 1 dm 3 puferske raztopine. Nazivna masa vzorca snovi, potrebna za pripravo 1 dm 3 puferske raztopine, je navedena v tabeli.

Tabela 1

	Kemične snovi, vključene v standardni titer	Nazivna teža vzorca m nom vključeno v standardni titer, za pripravo 1 dm 3 puferske raztopine 1, g	Nazivna vrednost pH puferske raztopine pri 25 °C 2)
	× 2H 2 O	25,219	1,48
	Kalijev tetraoksalat 2-voda KH 3 (C 2 O 4) 2× 2H 2 O	12,610	1,65
	Natrijev hidrodiglikolat C 4 H 5 O 5 Na	7,868	3,49
	Kalijev hidrotartrat KNS 4 H 4 C 6	9,5 3)	3,56
	Kalijev hidroftalat KNS 8 H 4 O 4	10,120	4,01
	Ocetna kislina CH 3 COOH Natrijev acetat CH 3 COONa	6,010 8,000	4,64
	Ocetna kislina CH 3 COOH Natrijev acetat CH 3 COONa	0,600 0,820	4,71
	Piperazin fosfat C 4 H 10 N 2 H 3 PO 4	4,027	6,26
	Natrijev monohidrogen fosfat Na2HPO4	3,3880 3,5330	6,86
	Kalijev dihidrogen fosfat KH 2 RO 4 Natrijev monohidrogen fosfat Na2HPO4	1,1790 4,3030	7,41
	Kalijev dihidrogen fosfat KH 2 RO 4 Natrijev monohidrogen fosfat Na2HPO4	1,3560 5,6564	7,43
	Tris 4) (HOCH 2 ) 3 CNH 2 Tris 4) hidroklorid (HOCH 2) 3 CNH2HCl	2,019 7,350	7,65
	Natrijev tetraborat 10-vodni Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O	3,8064	9,18
	Natrijev tetraborat 10-vodni Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O	19,012	9,18
	natrijev karbonat Na2CO3 Natrijeva karbonatna kislina NaHCO3	2,6428 2,0947	10,00
	Kalcijev hidroksid Ca (OH) 2	1,75 3)	12,43
1) Za pripravo puferske raztopine s prostornino 0,50 in 0,25 dm 3 je treba maso vzorca snovi zmanjšati za faktor 2 oziroma 4. 2) Odvisnost pH vrednosti puferskih raztopin od temperature je podana v prilogi. . 3) Vzorec za pripravo nasičene raztopine. 4) Tris-(hidroksimetil)-aminometan.

3.5 Uteži tehtanih snovi v standardnih titrih morajo ustrezati nazivnim vrednostim z toleranco največ 0,2%. Uteži tehtanih snovi v standardnih titrih za pripravo nasičenih raztopin kalijevega hidrotartrata in kalcijevega hidroksida morajo ustrezati nazivnim vrednostim z toleranco največ 1%.

3.6 Puferske raztopine, pripravljene iz standardnih titrov, morajo reproducirati nazivne vrednosti pH, navedene v tabeli.

Dovoljena odstopanja od nazivne pH vrednosti ne smejo presegati:

± 0,01 pH - za puferske raztopine - delovni pH standardi 2. kategorije;

± 0,03 pH - za puferske raztopine - delovni pH standardi 3. kategorije.

3.7 Standardne titre je dovoljeno proizvajati v obliki stehtanih porcij praškov kemikalij in v obliki njihovih vodnih raztopin (standardni titri z ocetno kislino - samo v obliki vodnih raztopin), pakirani v hermetično zaprte viale ali zaprti v steklene ampule.

Za pripravo vodnih raztopin se uporablja destilirana voda po GOST 6709.

3.8 Zahteve za pakiranje, pakiranje, označevanje in transport standardnih titrov – v skladu s specifikacijami za specifične standardne titre.

3.9 Operativna dokumentacija za standardne naslove mora vsebovati naslednje informacije:

Namen: kategorija (2. ali 3.) delovnih pH standardov - puferske raztopine, pripravljene iz standardnih titrov;

Nazivna vrednost pH puferskih raztopin pri 25 °С;

Prostornina puferskih raztopin v kubičnih decimetrih;

Metodologija (navodilo) za pripravo puferskih raztopin iz standardnih titrov, razvita v skladu z dodatkom tega standarda;

Standardni titer roka uporabnosti.

4 Metode za karakterizacijo standardnih titrov

4.1 Število vzorcevnza določitev značilnosti vsake modifikacije se izberejo standardni titri glede na GOST 3885 odvisno od volumna serije standardnih titrov te modifikacije, vendar vsaj trije vzorci standardnih titrov v ampulah (za določanje pH) in najmanj šest vzorcev v vialah (3 - za določanje mase, 3 - za določanje pH).

4.2 Uporabljeni merilni instrumenti morajo imeti verifikacijske certifikate (certifikate) z veljavnim obdobjem preverjanja.

4.3 Meritve se izvajajo v normalnih pogojih:

temperatura zunanjega zraka, °С 20 ± 5;

relativna zračna vlažnost, % od 30 do 80;

atmosferski tlak, kPa (mm Hg) od 84 do 106 (od 630 do 795).

4.4 Tehtano težo kemikalije v viali 1) določimo z razliko med težo stehtane viale in težo prazne čiste viale. Meritve teže vzorca in mase viale se izvajajo z napako največ 0,0005 g na analitski tehtnici (razred natančnosti ne nižji od 2 po GOST 24104).

1) V stekleni ampuli se teža vzorca standardnega titra ne določi.

4.4.1 Odstopanje D jaz, %, se masa vzorca iz nazivne vrednosti mase za vsak od vzorcev določi s formulo

kje m nom- nazivna teža vzorca kemične snovi, ki je del standardnega titra (glej tabelo);

jaz

m i- rezultat merjenja masejaz-ti vzorec ( jaz = 1 ... n), G.

4.4.2 Če je za vsaj enega od vzorcev vrednost D jazbo več kot 0,2% (in za standardne titre za pripravo nasičenih puferskih raztopin - več kot 1%), potem se serija standardnih titrov te modifikacije zavrne.

4.5.1 Vrednost pH puferske raztopine - delovni pH standard 2. kategorije, pripravljen iz standardnega titra, se določi z uporabo delovnega pH standarda 1. kategorije (GOST 8.120) pri temperaturi puferskih raztopin (25 ± 0,5) °C v v skladu z metodami za izvajanje meritev pH, vključenimi v predpisi delovni pH standard 1. kategorije.

4.5.1.1 odstopanje pH od nazivne vrednosti ( D pH) jaz, določeno s formulo

(DpH) jaz= | pH nom - pH i | ,

kje jaz- številko vzorca standardnega titra;

pH nom - nazivna vrednost pH puferske raztopine po tabeli;

pH i - rezultat meritve pH vrednostijaz-ti vzorec ( jaz = 1 ... n).

4.5.1.2 Če je vrednost ( D pH) jazza vsako od puferskih raztopin ne več kot 0,01 pH, potem se standardni titri te serije štejejo za primerne za pripravo delovnega pH standarda 2. kategorije.

Če vrednost (D pH) jazza vsako od puferskih raztopin ne več kot 0,03 pH, potem se standardni titri te serije štejejo za primerne za pripravo delovnega pH standarda 3. kategorije.

(DpH) jaz

4.5.4 pH vrednost puferske raztopine - delovni pH standard 3. kategorije, pripravljen iz standardnega titra, se določi z referenčnim pH meterom 2. kategorije (GOST 8.120) v skladu z navodili za uporabo za pH. meter pri temperaturi puferskih raztopin (25 ± 0,5) °С.

4.5.2.1 odstopanje pH od nazivne vrednosti ( D pH) jaz določil .

4.5.2.2 Če je vrednost ( D pH) jazza vsako od puferskih raztopin ne več kot 0,03 pH, potem se standardni titri te serije štejejo za primerne za pripravo delovnega pH standarda 3. kategorije.

Če za vsaj eno od puferskih raztopin(DpH) jazbo več kot 0,03 pH, potem se meritve ponovijo na dvakrat večjem številu vzorcev.

Rezultati ponovljenih meritev so končni. Če so rezultati negativni, se serija standardnih titrov zavrne.

Priloga A
(obvezno)

Kemične snovi za standardne titre se pridobivajo z dodatnim čiščenjem kemičnih reagentov s kvalifikacijo najmanj analitske kakovosti. Kemični reagenti os.p. in ch.p. razredov se lahko uporabljajo brez dodatnega čiščenja. Vendar pa je končni kriterij njihove primernosti za standardne titre pH vrednost puferskih raztopin, pripravljenih iz standardnih titrov. Za čiščenje snovi je treba uporabiti destilirano vodo (v nadaljnjem besedilu: voda) s specifično električno prevodnostjo največ 5× 10 -4 cm × m -1 pri temperaturi 20 ° C po GOST 6709.

A.1 Kalijev tetraoksalat 2-voda KH 3 (C 2 O 4) 2× 2H 2 O očistimo z dvojno prekristalizacijo iz vodnih raztopin pri temperaturi 50 °C. Sušimo v pečici z naravnim prezračevanjem pri temperaturi (55± 5) °C na konstantno maso.

A.2 Natrijev hidrodiglikolat (oksidiacetat) C 4 H 5 O 5 Na sušimo pri 110°C do konstantne teže. Če kemični reagent ni na voljo, dobimo natrijev hidrodiglikolat s polovično nevtralizacijo ustrezne kisline z natrijevim hidroksidom. Po kristalizaciji kristale odfiltriramo na poroznem steklenem filtru.

A.3 Kalijev hidrotartrat (kalijev tartrat) KNS 4 H 4 O 6 očistimo z dvojno prekristalizacijo iz vodnih raztopin; sušimo v pečici pri temperaturi (110± 5) °C na konstantno maso.

A.4 Kalijev hidroftalat (kislina kalijevega ftalata) KNS 8 H 4 O 4 očistimo z dvojno prekristalizacijo iz vročih vodnih raztopin z dodatkom kalijevega karbonata med prvo prekristalizacijo. Oborjene kristale odfiltriramo pri temperaturi, ki ni nižja od 36 °C. Sušimo v pečici z naravnim prezračevanjem pri temperaturi (110± 5) °C na konstantno maso.

A.5 Ocetno kislino CH 3 COOH (GOST 18270) očistimo z eno od naslednjih metod:

a) destilacija z dodatkom majhne količine brezvodnega natrijevega acetata;

b) dvojno frakcijsko zamrzovanje (po koncu postopka kristalizacije se odstrani presežek tekoče faze).

A.6 Natrijev acetat 3-vodni (natrijev acetat) CH 3 COONa × 3H 2 O (GOST 199) očistimo z dvojno prekristalizacijo iz vročih vodnih raztopin, čemur sledi kalcinacija soli pri temperaturi (120± 3) °C na konstantno maso.

A.7 Piperazin fosfat C 4 H 10 N 2 H 3 PO 4 × H 2 O se sintetizira iz piperazina in ortofosforne kisline (GOST 6552), prečiščena s trojno prekristalizacijo iz alkoholnih raztopin. Sušimo na silikagelu v temi v eksikatorju do konstantne teže.

A.8 Monosubstituiran kalijev fosfat (kalijev dihidrogenfosfat) KN 2 RO 4 (GOST 4198) se očisti z dvojno prekristalizacijo iz mešanice vode in etanola z volumskim razmerjem 1:1 in naknadnim sušenjem v pečici pri temperaturi (110).± 5) °C na konstantno maso.

A.9 12-vodni disubstituiran natrijev fosfat (natrijev monohidrogen fosfat) Na2HPO4 (brezvodni) dobimo iz 12-vodne soli Na 2 HPO 4 × 12H 2 O (GOST 4172) s trojno prekristalizacijo iz vročih vodnih raztopin. Sušenje (dehidriranje) v pečici z naravnim prezračevanjem po fazah v naslednjih načinih:

Pri (30 ± 5) °С - do konstantne mase

Pri (50 ± 5) °С - » » »

Pri (120 ± 5)°С - » » »

A.10 Tris-(hidroksimetil)-aminometan ( HOCH 2 ) 3 CNH 2 sušimo pri 80°C v pečici do konstantne teže.

A.11 Tris-(hidroksimetil)-aminometan hidroklorid ( HOCH 2 ) 3 CNH 2 HCl sušimo pri 40°C v pečici do konstantne teže.

A.12 Natrijev tetraborat 10-vodni Na 2 B 4 O 7 × 10H 2 O (GOST 4199) očistimo s trojno prekristalizacijo iz vodnih raztopin pri temperaturi (50 °C).± 5) °C. Sušimo pri sobni temperaturi dva do tri dni. Končna priprava natrijevega tetraborata se izvede tako, da se sol hrani v stekleni grafitni (kremenovi, platinasti ali fluoroplastični) skodelici v eksikatorju nad nasičeno raztopino zmesi natrijevega klorida in saharoze ali nasičeno raztopino. KBr pri sobni temperaturi do konstantne teže.

A.13 Natrijev karbonat Na 2CO3 (GOST 83) očistimo s trojno prekristalizacijo iz vodnih raztopin, čemur sledi sušenje v pečici pri temperaturi (275± 5) °C na konstantno maso.

A.14 Natrijev karbonat NaHCO3 (GOST 4201) se očisti s trojno prekristalizacijo iz vodnih raztopin z mehurčki ogljikovega dioksida.

A.15 Kalcijev hidroksid Ca (OH) 2 se pridobiva s kalciniranjem kalcijevega karbonata CaCO 3 (GOST 4530) pri temperaturi (1000± 10) ° C 1 uro Nastali kalcijev oksid CaO ohladimo na zraku pri sobni temperaturi in počasi, v majhnih porcijah, ob nenehnem mešanju dolijemo vodo, dokler ne dobimo suspenzije. Suspenzijo segrejemo do vrenja, ohladimo in filtriramo skozi stekleni filter, nato odstranimo iz filtra, posušimo v vakuumskem eksikatorju do konstantne teže in zmeljemo v fin prah. Shranjeno v eksikatorju.

Priloga B
(referenca)

Standardna številka spremembe titra	Kemične snovi, vključene v standardni titer (spremembe v skladu s tabelo)	pH puferskih raztopin pri temperaturi, °С
	Kalijev tetraoksalat 2-vodni					1,48	1,48	1,48	1,49	1,49	1,50	1,51	1,52	1,53	1,53
	Kalijev tetraoksalat 2-vodni			1,64	1,64	1,64	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,66	1,67	1,69	1,72
	Natrijev hidrodiglikolat		3,47	3,47	3,48	3,48	3,49	3,50	3,52	3,53	3,56	3,60
	Kalijev hidrogen tartrat						3,56	3,55	3,54	3,54	3,54	3,55	3,57	3,60	3,63
	Kalijev hidroftalat	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,01	4,01	4,02	4,03	4,05	4,08	4,12	4,16	4,21
		4,66	4,66	4,65	4,65	4,65	4,64	4,64	4,65	4,65	4,66	4,68	4,71	4,75	4,80
	Ocetna kislina + natrijev acetat	4,73	4,72	4,72	4,71	4,71	4,71	4,72	4,72	4,73	4,74	4,77	4,80	4,84	4,88
	Piperazin fosfat		6,48	6,42	6,36	6,31	6,26	6,21	6,14	6,12	6,03	5,95
		6,96	6,94	6,91	6,89	6,87	6,86	6,84	6,83	6,82	6,81	6,82	6,83	6,85	6,90
	Natrijev monohidrogen fosfat + kalijev dihidrogen fosfat	7,51	7,48	7,46	7,44	7,42	7,41	7,39	7,37
	Natrijev monohidrogen fosfat + kalijev dihidrogen fosfat		7,51	7,49	7,47	7,45	7,43	7,41	7,40
	Tris hidroklorid + Tris	8,40	8,24	8,08	7,93	7,79	7,65	7,51	7,33	7,26	7,02	6,79
	Natrijev tetraborat	9,48	9,41	9,35	9,29	9,23	9,18	9,13	9,07	9,05	8,98	8,93	8,90	8,88	8,84
	Natrijev tetraborat	9,45	9,39	9,33	9,28	9,23	9,18	9,14	9,09	9,07	9,01	8,97	8,93	9,91	8,90
	Kisla natrijev karbonat + natrijev karbonat	10,27	10,21	10,15	10,10	10,05	10,00	9,95	9,89	9,87	9,80	9,75	9,73	9,73	9,75
	kalcijev hidroksid	13,36	13,16	12,97	12,78	12,60	Opomba - Za pripravo raztopin s pH vrednostjo > 6 je treba destilirano vodo zavreti in ohladiti na temperaturo 25 - 30 °C. Pri pripravi steklovine ne uporabljajte sintetičnih detergentov. B.1.1 Standardni titer se prenese v merilno bučko 2. razreda po GOST 1770 (v nadaljnjem besedilu bučka). B.1.2 Odstranite vialo (ampulo) iz embalaže. B.1.3 Površino viale (ampule) sperite z vodo in posušite s filtrirnim papirjem. B.1.4 V bučko vstavite lij, odprite vialo (ampulo) v skladu z navodili proizvajalca, pustite, da se vsebina popolnoma izlije v bučko, vialo (ampulo) od znotraj sperite z vodo, dokler se snov popolnoma ne odstrani. s površin nalijte vodo za pranje v bučko. B.1.5 Bučko napolnite z vodo do približno dveh tretjin njene prostornine, stresajte, dokler se vsebina popolnoma ne raztopi (razen nasičenih raztopin kalijevega hidrogentartrata in kalcijevega hidroksida). B.1.6 Bučko napolnite z vodo brez dodajanja vode do oznake 5 - 10 cm 3. Bučko termostatiramo 30 minut v vodnem termostatu pri temperaturi 20 °C (bučke z nasičenimi raztopinami kalijevega hidrotartrata in kalcijevega hidroksida so popolnoma napolnjene z vodo in termostatirane najmanj 4 ure pri temperaturi 25 °C in 20 °C, občasno mešajte suspenzijo v bučki s stresanjem). B.1.7 Prostornino raztopine v bučki razredčimo do oznake z vodo, zamašimo in vsebino temeljito premešamo. V vzorcih, vzetih iz nasičenih raztopin kalijevega hidrotartrata in kalcijevega hidroksida, se oborina odstrani s filtracijo ali dekantacijo. V 2 Shranjevanje delovnih pH standardov B.2.1 Delovni pH standardi so shranjeni v tesno zaprti stekleni ali plastični (polietilenski) posodi v temnem prostoru pri temperaturi, ki ne presega 25 °C. Rok uporabnosti delovnih standardov je 1 mesec od trenutka priprave, z izjemo nasičenih raztopin kalijevega hidrotartrata in kalcijevega hidroksida, ki jih pripravimo neposredno pred merjenjem pH in jih ne shranjujemo.

Potenciometrija je ena izmed elektrokemičnih analiznih metod, ki temelji na določanju koncentracije elektrolitov z merjenjem potenciala elektrode, potopljene v testno raztopino.

Potencial (iz lat. potencia- sila) - koncept, ki označuje polja fizične sile (električna, magnetna, gravitacijska) in na splošno polja vektorskih fizičnih veličin.

Metoda potenciometričnega merjenja koncentracije ionov v raztopini temelji na merjenju razlike v električnih potencialih dveh posebnih elektrod, nameščenih v testno raztopino, pri čemer ima ena elektroda, pomožna, stalen potencial med meritvijo.

Potencial E ločeno elektrodo določa Nernstova enačba (W.Nernst - nemški fizikalni kemik, 1869 - 1941) prek njenega standardnega (normalnega) potenciala E 0 in ionsko aktivnost a+ , ki sodelujejo v procesu elektrode

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

kje E 0 je komponenta medfazne potencialne razlike, ki je določena z lastnostmi elektrode in ni odvisna od koncentracije ionov v raztopini; R je univerzalna plinska konstanta; n je valenca iona; T - absolutna temperatura; F – Faradayeva številka (M.Faraday - angleški fizik devetnajstega stoletja).

Nernstova enačba, izpeljana za ozek razred elektrokemijskih sistemov kovina - raztopina kationov iste kovine, velja v veliko širšem območju.

Potenciometrična metoda se najbolj uporablja za določanje aktivnosti vodikovih ionov, ki označuje kisle ali alkalne lastnosti raztopine.

Pojav vodikovih ionov v raztopini je posledica disociacije (iz lat. disociacija- ločitev) dela molekul vode, ki se razgradijo na vodikove in hidroksilne ione:

H 2 O↔
+
. (4.2)

Po zakonu množičnega delovanja je konstanta Za ravnotežje disociacijske reakcije vode je enako K=
.
/
.

Koncentracija nedisociiranih molekul v vodi je tako visoka (55,5 M), da jo lahko štejemo za konstantno, zato je enačba (5.2) poenostavljena:
= 55,5 =
.
, kje
je konstanta, imenovana ionski produkt vode,
\u003d 1,0 ∙ 10 -14 pri temperaturi 22 ° C.

Med disociacijo vodnih molekul nastanejo vodikovi in ​​hidroksilni ioni v enakih količinah, zato so njihove koncentracije enake (nevtralna raztopina). Na podlagi enakosti koncentracij in znane vrednosti ionskega produkta vode imamo

[H + ] =
=
= 1∙10 -7 . (4.3)

Za bolj priročno izražanje koncentracije vodikovih ionov je kemik P. Sarensen (danski fizikalni kemik in biokemik) predstavil koncept pH ( p je začetna črka danske besede Potenz je stopinja, H je kemični simbol za vodik).

Vodikov indikator pH je vrednost, ki označuje koncentracijo (aktivnost) vodikovih ionov v raztopinah. Številčno je enak decimalnemu logaritmu koncentracije vodikovih ionov
vzeto z nasprotnim predznakom, tj.

pH = - lg
. (4.4)

Vodne raztopine imajo lahko pH v območju od 1 do 15. V nevtralnih raztopinah pri temperaturi 22 ° C, pH \u003d 7, v kislem pH< 7, в щелочных рН > 7.

Ko se temperatura kontrolirane raztopine spremeni, se elektrodni potencial steklene elektrode spremeni zaradi prisotnosti koeficienta S = 2,3∙ v enačbi (4.1). Posledično enaka vrednost pH pri različnih temperaturah raztopine ustreza različnim vrednostim emf elektrodnega sistema.

Odvisnost emf elektrodnega sistema od pH pri različnih temperaturah je snop ravnih črt (slika 4.1), ki se sekajo v eni točki. Ta točka ustreza pH vrednosti raztopine, pri kateri elektromotorna sila elektrodnega sistema ni odvisna od temperature, se imenuje izopotencial (iz grščine  - enak, enak in ...potencial) točka. Koordinate izopotencialne točke ( E in in pH I) sta najpomembnejši značilnosti elektrodnega sistema. Ob upoštevanju temperature ima statična karakteristika (4.1) obliko

Ob pravem času, moj prvi akvarij z morsko vodo je bila mojstrovina. Bil je 20-litrski stekleni akvarij, zlepljen s silikonskim lepilom. Sistem filtracije je bil sestavljen iz pnevmatskih peščenih filtrov. Moja naloga je bila, da podprem dva njegova prebivalca (Bew Gregory the Dakselfish - Stegastes leucostictus- in morske anemone Kondilaktis) čim bolj srečni (kar je glede na moje pomanjkanje izkušenj in omejenih sredstev pomenilo, da jih ohranim pri življenju). Težka naloga za 9-letnega otroka, bilo je leto 1964. 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 na določeni ravni, ko je bila dodana sveža voda), vendar je bil pH nekoliko bolj zapleten. Ta parameter smo testirali z dodajanjem obarvane tekočine v steklenico za vzorce akvarijske vode. Kot po čarovniji je bila barva vzorca vode spremenjena in nato primerjana s primerjalno tabelo, sestavljeno iz serije barvnih kvadratov. Glede na rezultate mojega prvega testiranja sem moral dodati Soda bikarbona za dvig pH vrednosti. Vredno sem to storil - brez sprememb. Postopek sem nadaljevala, dokler nisem dodala celega zavojčka sode bikarbone.

Nikoli ne bom vedel, kaj je povzročilo pogin moje ribe in vetrnice, vendar se je incident zgodil takoj po opisani epizodi. Poleg tega, da se je za moje hišne ljubljenčke vse končalo zelo žalostno, je položaj zame postal uničujoč. Vse moje delo, za katerega sem prejemal dolar na teden, je bilo prazna. Da bi bile stvari še hujše, sem bil odgovoren za smrt prebivalcev. Zakopala sem jih na s praprotjo pokritem bregu potoka, ki je tekel na našem dvorišču. Zdaj mislim, da je tekočemu reagentu potekel rok trajanja, zato so bili rezultati napačni. Bila je zelo poučna lekcija.

Razmere se z leti niso veliko spremenile. Nepoznavanje pomena tega ključnega parametra in načinov preverjanja kazalnikov, pomanjkanje pravilne interpretacije in potrebnih ukrepov lahko vodi in vodi 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 in primerjali njihove prednosti in slabosti.

določanje pH

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

Slika 1. PH lestvica je logaritmična 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 topne potencialno strupene težke kovine. pH vpliva na aktivnost encimov (imajo prednostno območje pH). Visok pH lahko raztopi celične lipidne membrane. Pri vodnih organizmov obstaja tudi prednostno območje pH. Kratek pregled Vrednosti pH v različnih okoljih (ki so zanimive za akvariste) so predstavljene v tabeli 1. Tabela 1. Približne vrednosti pH.

vir pH	pH
Reka Rio Negro	5.1
Deževnica	5.6
reka Amazonka (lahka voda)	6.9
Čista (pitna) voda	7
Morska voda	8.2
jezero Tanganyika (površje)	9

merjenje pH

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

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

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

Prednosti: poceni (približno 5 US). Hitro, enostavno za uporabo.

Slabosti: Podaja približne številke. Na rezultat vplivajo barva vzorca vode, reducenti in oksidanti. Za razlago rezultatov je potrebna izostrena vizija. Rok uporabnosti reagenta je omejen.

Indikatorska barvila
Takih pH indikatorjev je zelo malo. Lahko jih kupite v prahu ali tekoči obliki. Običajno se uporabljajo pri analizah, ki vključujejo titracijo. Spodaj so značilnosti nekaterih od njih:

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

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

Meta-Cresol Violet: 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, ki omogočajo oceno širokega razpona pH.

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

Prednosti: Relativno poceni (~ 10 USD.) Nekatera barvila se lahko uporabljajo za druge teste (npr. alkalnost) brez uporabe pH elektrode pri uporabi reagenta.

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

pH elektrode
Vem, da si akvaristi začetniki težko predstavljajo, toda pred 30 leti akvaristi izven Evrope skorajda niso slišali za uporabo pH elektrod. Situacija se je spremenila v 80. letih prejšnjega stoletja, ko je nemško podjetje (Dupla GmbH) začelo izvažati napredno opremo v Severno Ameriko. Danes se pH-metri uporabljajo povsod. Dostopnost naprav in konkurenca med proizvajalci sta pripomogla k temu, da je cena postala precej dostopna.

pH elektroda 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 (napetost se poveča v kislem okolju in zmanjša v alkalnem okolju). Referenčna elektroda zagotavlja konstantno napetost, s katero določimo razliko s sondo. Celoten odziv mV se pošlje v merilni instrument (meter), kjer se pretvori v pH vrednost.

Struktura senzorja in terminologija
Da bi razumeli, kako deluje pH elektroda, je treba razumeti nekatere izraze, ki se uporabljajo za opis njene zasnove in drugih.

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 umerjanje pH metra uporablja standardna raztopina, ki kaže kisli, nevtralni ali alkalni pH. Zaradi lažje identifikacije so nekatere puferske raztopine barvno označene.

Umerjanje: Postopek preverjanja ali prilagajanja kalibracije analitskega instrumenta.

Povezava (fuga, spajka): Kombinacija dveh delov; v tem primeru preskusni material in kontrolno notranjo raztopino. Povezave so narejene iz različni materiali; Materiali morajo biti porozni, da lahko kontrolna raztopina prehaja skozi. Običajno se uporablja keramika, blago in podobno. Obstajajo elektrode z eno, dvema in obročastimi povezavami.

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

ATC: samodejna temperaturna kompenzacija. Ker je pH raztopine odvisen od temperature, ATC popravi učinke temperature. ATC zahteva temperaturni senzor, ki ga je mogoče vgraditi v elektrodo blizu steklene žarnice.

Referenčna elektroda: elektroda, ki zagotavlja znano konstantno napetost; običajno izdelana iz kloro-srebrne žice in napolnjena s puferskim elektrolitom.
Sonda: klor-srebrna žica v cevi s pH občutljivo stekleno žarnico na koncu.

Slika 4. Notranje podrobnosti pH elektrode.
Zaradi jasnosti zaščitni pokrov (pokrovček), ki obdaja krhko stekleno bučko, ni prikazan.
Nekatere pH elektrode imajo stransko povezavo

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

Kratek pregled pH metrov

Naš pregled je posvečen pH-metrom proizvajalca instrumenti Hanna(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 kalibracijo, raztopino za čiščenje elektrod in etuijem. Začnimo naš pregled z:

pH merilnik (HI98103)

Slika 5. Cenovno ugoden pH Checker Hanna Instruments.

Začetni pH meter HI98103 Checker® bo dragocen dodatek k orodjarni mnogih akvaristov. Naprava ponuja 0,1 pH enote. ločljivost po dostopni ceni. Ugodna 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 pričakovani pH, je ta naprava bolj primerna za sladkovodne sisteme, ki posnemajo kisla okolja, kot so biotopi Amazonije (kljub temu, da je zagotovo sposobna meriti vrednosti pH, ki so značilne za grebene in sistemi z afriškimi ciklidi, čeprav z manj natančnostjo zaradi samo dveh kalibracijskih točk). Elektroda je zamenljiva, povezava pa iz papirja.

Razpon: 0 do 14 enot

Ločljivost: 0,1 enote

Natančnost: ±0,2 enote

Točke kalibracije (gradacije): 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: 3/8" (~10 mm)

Baterija: 1-CR2032; vir približno 1000 h.

pHep pH in temperaturni senzor (HI98107)

Slika 6. Naprava pHep s kalibracijskimi pufri v ohišju.

HI98107 pHep pH in temperaturni tester je sodobnejša različica pH Checkerja (opisano zgoraj). Poleg določanja pH v območju skoraj vsakega akvarija – od biotopa Amazonke 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, kar je priporočljivo 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 (predstavljeno 4,01 in 10,01)

Zamenljiv senzor: Da

Velikost LCD: 0,3125" ali ~8 mm

Baterija: 1-CR2032; približno 800 ur.

pHep5 vodoodporen senzor pH in temperature (HI98128)

Slika 7. pHep ponuja številne funkcije: merjenje pH in temperature, ATC; In lebdi na površini 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 vodoodporna in lebdi na površini vode. Instrument ponuja prilagodljiv pristop k pomembnim meritvam kot lahko prepozna 5 različnih kalibracijskih puferjev.

Razpon: -2 do 16 enot

Ločljivost: 0,01 enote

Natančnost: ±0,05 u

Točke kalibracije: Dve možnosti: 4.01, 7.01, 10.01 ali 6.86, 9.18.

Samodejna temperaturna kompenzacija: Da

Prikaz temperature: Da, lahko nastavite °F ali °C 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.

Brezžični poljski pH meter HALO (HI12302)

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

HI12302 Halo Field pH meter je zanimiv merilnik, ki ponuja veliko možnosti. Najprej gre za brezžično pH elektrodo, ki jo je mogoče upravljati prek Bluetooth iz naprav Android ali iOS. Tudi negotovi uporabniki naj ne skrbijo. Po mojih izkušnjah je postavitev neverjetno enostavna. Odprl sem spletno stran Hanna Instruments, sledil povezavi HALO in naložil aplikacijo za svoj pametni telefon. Ko je bila aplikacija nameščena (brezplačna za prenos, traja približno 2 minuti), sem odprl aplikacijo in programska oprema je prepoznala mojo HALO pH elektrodo. Nato je potrebno le izbrati ustrezne ikone za kalibracijo elektrod, prikaz grafičnih podatkov, ogled podatkov senzorja itd. Iskreno verjamem, da ne more biti lažje. Programska oprema vsako sekundo meri pH in temperaturo. Zapisovanje podatkov zagotavlja ID elektrode, datum kalibracije, kalibracijske točke, kalibracijsko krivuljo, datum in čas merjenja, pH, temperaturo, milivolte itd. (Glejte slike 9-11).

Možnosti sonde vključujejo sferične (univerzalne in za vodno okolje), stožčasto (za hrano, poltrdne materiale, zemljo itd.) in plosko konico (za usnje, papir itd.) Plastično ohišje HALO iz polieterimida (PEI) je odobreno za stik z živili in je odporno na vse, kar je hladilnik lahko uporabite (razen če niste popolnoma "iz zanke" in dozirate aromatične snovi in/ali delno halogenirana topila v svoj sistem).

Razpon: 0 do 14 enot

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

Natančnost: ±0,005 enot

Umeritvene 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. Možne so opombe, podatki pa se lahko prenašajo v Excelove preglednice.

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

Drugi premisleki

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 morajo biti priključene na instrument s priključkom (razen če govorimo o napravah z brezžično povezavo, kot je Hanna HALO.) Čeprav se ta vidik zdi majhen, ima lahko dolgoročne in morda drage posledice. Nekateri proizvajalci uporabljajo specializirane konektorje za zagotovitev nadaljnje uporabe in nakupa svojih elektrod. Najpogostejši je hitri priključek Bayonet Neill-Concelman (BNC). Ameriški konektor je manj pogost. Nekatere naprave, izdelane v Evropi, uporabljajo priključek S7.

Povezave
Stičišče v pH elektrodi je točka presečišča (srečevanja) dveh svetov – notranje raztopine senzorja in testiranega vzorca. Za opis spojin, njihove strukture in geometrije se uporabljajo posebni izrazi. Kot je bilo že omenjeno, povezave omogočajo, da raztopina za nadzor elektrode vstopi v preskusno raztopino. V zvezi s tem so podvrženi kontaminaciji, zamašitvi, zlasti v primeru oljnih vzorcev ali vzorcev z visoko vsebnostjo beljakovin ali suspenzij (raztopine gnojevke). Nekatere elektrode uporabljajo tkivno povezavo. Dražje elektrode uporabljajo porozne keramične materiale. Nekateri priključki so izdelani iz PTFE (politetrafluoroetilen) plastike in so zasnovani za uporabo v težkih okoljih, vključno z okoljem z visoko vsebnostjo ogljikovodikov. Spoji iz PTFE so včasih precej veliki in spominjajo na obroč okoli steklene žarnice (keramični spoji so običajno majhni, le približno 1 mm v premeru). Vsaka povezava se lahko kontaminira.

Na srečo so za grebene akvariste univerzalne pH sonde s povezavami iz tkanine ali keramike.

Čiščenje pH elektrod
Vedno se je treba spomniti, 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 zlomila. 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 pokrita z biološkimi umazanijo in beljakovinami. Krma (in katastrofalne okvare potopnih črpalk) dodajajo maščobe v akvarijsko vodo, kar prispeva tudi k obraščanju elektrode. Na srečo čistilne rešitve pomagajo ohranjati funkcionalnost elektrod. Sledite navodilom proizvajalca. Ne drgnite elektrode - vedno jo obrišite do suhega, da preprečite statično razelektritev.

Polnilne 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 senzorji za gel počasneje odzivajo na spremembe pH. Večina senzorjev, zasnovanih za uporabo v akvarijih, je napolnjenih z gelom.

Praznovanje
Pravilna kalibracija pH elektrode je nujen 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 dihidrogen fosfata/dihidrogen fosfatnega pufra (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 (še en primer uporabe ATC naprave.) Ogljikov dioksid iz atmosfere sčasoma napade raztopino.

Pravilna kalibracija pH elektrode zahteva malo potrpljenja in pozornosti do podrobnosti. Novi pretvorniki morajo biti ustrezno hidrirani (glejte navodila svojega instrumenta). Kljub dejstvu, da je enotočkovna kalibracija možna, je zaželeno izvesti 2-točkovno kalibracijo (med katero naj pade pričakovani pH). Za grebenske akvarije uporabite puferje 7.01 in 9 ali 10. Upoštevajte, da lahko nekateri instrumenti samodejno prepoznajo pufre in zato zahtevajo uporabo posebnih rešitev. Pred kalibracijo preverite, ali je elektroda poškodovana (zlasti steklena žarnica). Na stekleni žarnici ne sme biti biološke obraščanja. Če je na voljo, uporabite čistilno raztopino, ki jo priporoča proizvajalec. Pravilno čiščenje bo odstranilo biološko obraščanje, maščobo, kontaminacijo z beljakovinami itd. Elektrodo, če jo je mogoče ponovno napolniti, napolnite z raztopino, ki jo priporoča proizvajalec. Ko je elektroda čista in v dobrem stanju, jo postavite v prvo kalibracijsko raztopino. Prepričajte se, da sta steklena žarnica elektrode in priključek popolnoma potopljena v kalibracijsko raztopino (uporabljam 30 mm čašo, kjer za kalibracijo zadostuje 7 mm pufra). Raztopino močno premešajte z elektrodo (če ni na voljo magnetnega mešalnika) in počakajte, da se temperatura elektrode in raztopine izenači. Vnesite vrednost v pomnilnik instrumenta (običajno je treba tipko pritisniti, ko je instrument v načinu kalibracije). Elektrodo sperite z destilirano vodo in jo obrišite s papirnato brisačo (po možnosti z laboratorijskimi robčki, kot je Kimwipes). NIKOLI ne obrišite elektrod s papirjem - lahko nastane statična elektrika, ki lahko vpliva na kalibracijo in s tem na odčitke. V primeru ene same kalibracijske točke je postopek končan. V primeru 2 ali 3 kalibracijskih točk je treba postopek ponoviti. Ko merite pH vzorca vode, raztopino premešajte ročno ali z mešalnikom in pustite čas za temperaturno kompenzacijo. V laboratorijski praksi je priporočljivo beležiti pH in temperaturo.

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

Shranjevanje pH elektrod
PH senzorje pravilno shranjujte. Najpomembneje je, da mora steklena bučka 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.
Potrebni pufri za umerjanje pH, osnovne raztopine in dodatki so na voljo tukaj: http://hannainst.com/ph-solutions

Blogi in viri Hanna Instruments pH

1.
2. Vodniki in kontrolni seznami pH elektrod
3. 10 najboljših napak pri merjenju pH
4.

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

Če pa vam še vedno ni všeč uporaba slik, obravnavanih v prejšnji lekciji, potem 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 kot napaka samega merjenja. Te programe boste našli v datoteki Fragment.xls, 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 fragmentov, precenjena.

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

Nekako so poklicali iz Vinnice in vprašali, kako prilagoditi pH glede na temperaturo. Samo to se lahko in ne sme narediti 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 tudi sto modrecev ne bo na splošno odgovorilo na to »preprosto« vprašanje. Tako je na primer videti odvisnost pH od temperature za popolnoma čisto vodo.

Enako, vendar v stiku z zrakom:

Toda popravek pH za temperaturo za ta dva grafa se je izkazal za enakega:

Prehod iz izmerjenega pHt v pH pri t=25 °C za te grafe je mogoče izvesti s formulo:

Strožji pristop bi bil, če ne bi vzeli 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 v zvezi z vodami, kjer poleg ogljikovega dioksida ni alkalij ali kislin in še posebej amoniaka. To se zgodi le pri nekaterih termoelektrarnah s srednjetlačnimi kotli.

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

Zgodovina pH.

koncept pH ki ga je leta 1909 predstavil danski kemik Sorensen. 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 označuje vrednost, ki je enaka LG X, vendar s pismom H v tem primeru označimo koncentracijo vodikovih ionov ( H+), ali bolje rečeno, termodinamična aktivnost hidronijevih ionov.

Enačbe, ki se nanašajo na pH in pOH.

Izhodna vrednost pH.

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

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

Da bi bilo bolj priročno predstaviti, da bi se znebili 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 osnovnosti raztopine, pOH, kar je enako decimalnemu logaritmu (negativnemu) koncentracije v raztopini ionov Oh − :

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

pH vrednosti v raztopinah z različnimi kislostmi.

• V nasprotju s splošnim prepričanjem, pH se lahko razlikuje, razen za interval 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 nevtralnih rešitev je 7. Z več visoke temperature elektrolitična disociacijska konstanta vode se poveča, kar pomeni, da se ionski produkt vode poveča, potem bo nevtralen pH= 7 (kar ustreza sočasno povečanim koncentracijam kot H+, in Oh−); z zniževanjem temperature, nasprotno, nevtralno pH poveča.

Metode za določanje pH vrednosti.

Obstaja več metod za določanje vrednosti pH rešitve. Vrednost pH je približno ocenjena z uporabo kazalnikov, natančno izmerjena z uporabo pH-meter ali določen analitično z izvajanjem kislinsko-bazične titracije.

1. Za grobo oceno koncentracije vodikovih ionov se pogosto uporablja kislinsko-bazični indikatorji- organska barvila, katerih barva je odvisna od pH okolje. Najbolj priljubljeni indikatorji so: lakmus, fenolftalein, metil oranžna (metiloranžna) itd. Indikatorji so lahko v 2 različno obarvanih oblikah – kisli ali bazični. Sprememba barve vseh indikatorjev se pojavi v njihovem območju kislosti, pogosto 1-2 enoti.
2. Za povečanje delovnega merilnega intervala pH uporabite univerzalni indikator, ki je mešanica več kazalnikov. Univerzalni indikator dosledno spreminja barvo iz rdeče preko rumene, zelene, modre v vijolično 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 razponu in natančneje (do 0,01 enot pH) kot z indikatorji. Ionometrična metoda določanja pH temelji na merjenju EMF galvanskega vezja 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, kar omogoča merjenje pH neprozorne in obarvane raztopine in se zato pogosto uporablja.
4. Analitična volumetrična metoda — kislinsko-bazična titracija- daje tudi natančne rezultate za določanje kislosti raztopin. Raztopini, ki jo je treba testirati, po kapljicah dodamo raztopino znane koncentracije (titrant). Ko so pomešani, kemijska reakcija. Ekvivalentna točka - trenutek, ko titrant zadostuje za dokončanje reakcije - se določi z indikatorjem. Po tem, če sta znana koncentracija in prostornina dodane raztopine titranta, določimo kislost raztopine.
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 pojasniti 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 pojava ali posledica določene reakcije pa je pogosto odvisna od pH okolje. Za ohranjanje določene vrednosti pH v reakcijskem sistemu med laboratorijskimi študijami ali v proizvodnji se puferske raztopine uporabljajo za vzdrževanje skoraj konstantne vrednosti pH kadar je razredčen ali ko raztopini dodamo majhne količine kisline ali alkalije.

Indikator vodika pH se pogosto uporablja za karakterizacijo kislinsko-baznih 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-bazne homeostaze naloga izjemnega pomena za normalno delovanje telesa. Dinamično vzdrževanje optimalno pH biološke tekočine se doseže pod delovanjem puferskih sistemov telesa.

AT Človeško telo v različnih organih je pH različen.

Nekateri pomeni pH.
Snov
elektrolit v svinčevih baterijah
Želodčni sok
Limonin sok (5% raztopina citronske kisline)
živilski kis
Coca Cola
jabolčni sok
Koža zdrave osebe
Kisel dež
Pitna voda
Čista voda pri 25°C
Morska voda
Milo (maščobno) za roke
amoniak
belilo (belilo)
Koncentrirane alkalne raztopine