Sıcaklık pH'ı nasıl etkiler? PH: nedir, neden önemlidir ve örnek olarak Hanna Instruments'ın pH ölçüm cihazlarını kullanarak nasıl ölçüleceği
Bu bölümdeki makaleler Word formatında (metin ve resimler) ve Excel formatında (metin, resimler, hesaplamaların çalışma parçaları) indirilebilir.
Ancak yine de önceki derste tartışılan resimleri kullanmaktan hoşlanmıyorsanız, NaCl = 0-500 μg/kg ve t = 10-50 oC aralığında ekstrapolasyon hatasıyla çalışan kısa programlar sunabilirsiniz. 2 μg/kg'a kadar sodyuma dönüştürülür; bu, ölçümün kendi hatasından çok daha azdır. Bu programları Fragment.xls dosyasında bulacaksınız; aşağıdaki tablo biçimindedirler:
NaCl'nin havayla teması:
Oda havasındaki karbondioksit içeriği hesaplanandan yüksekse, bu parçalardan hesaplanan NaCl konsantrasyonu olduğundan fazla tahmin edilecektir.
Şimdi verilerimizin kalitesi hakkında. Orijinal bilgilerinizi daima saklayın. Cihazın okumalarını (elektrik iletkenliği veya pH) kaydettiyseniz, ölçülen çözeltinin sıcaklığını yazın. pH için, ölçüm sırasında sıcaklık kompansatörünün açık olup olmadığını belirtin ve örnek sıcaklığı standart sıcaklıktan saptığında ne yaptığını görmek için genel olarak cihazın talimatlarına bakın. Bir numunede, özellikle de başlangıç karbon dioksit içeriği yüksek olan bir numunede pH, iletkenlik veya hidrat alkalinitesini belirlediğinizde numunenizin artık toplandığı zamankiyle aynı olmadığını unutmayın. Numuneden havaya veya numuneden havaya bilinmeyen miktarda karbon dioksit geçmiştir.
Bir keresinde Vinnitsa'dan aradılar ve pH'ın sıcaklığa göre nasıl ayarlanacağını sordular. Bu, sitede yapılması gereken şey olabilir veya olmayabilir. Her durumda, numunenin başlangıç pH'ını ve sıcaklığını kaydedin ve ayarlanan pH değeri için ayrı bir sütun sağlayın.
Şimdi pH'ın nasıl ayarlanacağı hakkında. korkarım ki içinde Genel görünüm Yüzlerce bilge bile bu “basit” soruya cevap veremez. Örneğin, kesinlikle saf su için pH'ın sıcaklığa bağımlılığı böyle görünür.
Aynı, ancak havayla temas halinde:
Ancak bu iki grafik için pH'ın sıcaklığa göre düzeltilmesi aynı çıktı:
Bu grafikler için ölçülen pHt'den t=25 °C'de pH'a geçiş aşağıdaki formül kullanılarak yapılabilir:
Daha kesin bir yaklaşım, 1 ve 3 mg/l serbest karbon dioksit değil, 1 ve 3 mg/l toplam (ayrışmamış ve ayrışmış) karbondioksit almak olacaktır. İsterseniz bu parçayı Sayfa4'te bulabilirsiniz, ancak bu parçanın sonuçları bu Sayfada gösterilenlerden önemli ölçüde farklı olmayacaktır.
Karbon dioksit parçalarının, karbondioksit dışında alkali veya asitlerin ve özellikle amonyağın bulunmadığı sularla ilgili olarak verildiğini unutmayın. Bu sadece orta basınçlı kazanlı bazı termik santrallerde olur.
Konuyu çalışmanın amaçları:
- konu sonuçları: “elektrolitik ayrışma”, “elektrolitik ayrışma derecesi”, “elektrolit” kavramlarının incelenmesi, hidrojen indeksi hakkında bilgi geliştirilmesi, güvenlik düzenlemelerine uygunluğa dayalı maddelerle çalışma becerilerinin geliştirilmesi;
- meta-konu sonuçları: dijital ekipmanı kullanarak deney yapma (deneysel veriler elde etme), elde edilen sonuçları işleme ve sunma becerilerini geliştirmek;
- kişisel sonuçlar: laboratuvar deneyi oluşturmaya dayalı eğitim araştırması yürütme becerilerini geliştirmek.
“pH ve sıcaklık” projesini kullanmanın fizibilitesi
1. Proje üzerinde çalışmak, bu yaş için (13-14 yaş) zor olan “Elektrolitik Ayrışma Teorisi” teorik konusunun incelenmesine ilginin oluşmasına katkıda bulunur. Bu durumda öğrenciler pH'ı belirlerken asit ayrışma derecesi ile çözeltinin sıcaklığı arasındaki ilişkiyi kurarlar. Soda çözeltisiyle çalışmak, 8. sınıfta doğası gereği hazırlık niteliğindedir ve tuzların hidrolizini incelerken 9. sınıfta (müfredat dışı etkinlikler), 11. sınıfta (genel kurs) proje sonuçlarına geri dönmenizi sağlar.
2. Araştırma için reaktiflerin (sitrik asit, kabartma tozu) ve ekipmanın (dijital pH sensörlerinin yokluğunda gösterge kağıdını kullanabilirsiniz) mevcudiyeti.
3. Deneysel metodolojinin güvenilirliği, kesintilere ve metodolojik hatalara karşı garantili olarak işin sorunsuz ilerlemesini sağlar.
4. Deneyin güvenliği.
Enstrümantal bölüm
Teçhizat:
1) dijital pH sensörü veya laboratuvar pH ölçer, turnusol kağıtları veya diğer asitlik göstergesi;
2) alkol termometresi (0 ila 50 0С) veya dijital sıcaklık sensörü;
3) sitrik asit (1 çay kaşığı);
4) kabartma tozu (1 çay kaşığı);
5) damıtılmış su (300 mi);
6) su banyosu için bir kap (alüminyum veya emaye tava veya kase), çözeltileri jetle soğutabilirsiniz soğuk su veya kar ve sıcak suyla ısıtın;
7) 50-100 ml (3 adet) kapasiteli, topraklanmış kapaklı kaplar.
1 numaralı ders. Sorunun formülasyonu
Ders planı:
1. “Elektrolitik ayrışma”, “elektrolitik ayrışma derecesi”, “elektrolit” kavramlarının tartışılması.
2. Sorunun beyanı. Enstrümantal bir deney planlamak.
Etkinliğin içeriği
Öğretmen faaliyetleri
1. “Elektrolitik ayrışma”, “elektrolitik ayrışma derecesi”, “elektrolit” kavramlarının tartışılmasını düzenler. Sorular:
- Elektrolit türleri nelerdir?
- Elektrolitik ayrışmanın derecesi nedir?
- Güçlü (sülfürik asit, alüminyum sülfat örneğini kullanarak) ve zayıf elektrolitler (asetik asit örneğini kullanarak) için ayrışma denklemini yazma şekli nedir?
- Çözeltinin konsantrasyonu ayrışma derecesini nasıl etkiler?
Cevap, seyreltik ve konsantre asetik asit çözeltileri örneği kullanılarak tartışılabilir. Elektriksel iletkenliğin belirlenmesi mümkünse sirke esansı ile sofra sirkesinin farklı elektriksel iletkenliklerini ortaya koymak mümkündür.
Algılamak yeni bilgi Kimya derslerinde oluşan ayrışma derecesi hakkında fikirlerin geliştirilmesi konusunda Bilişsel
Konunun anlaşılmasının tamlığını değerlendirmek Konunun anlaşılmasını analiz etme yeteneği Düzenleyici
Öğretmen faaliyetleri
2. Enstrümantal deneyin planlanmasını ve hazırlanmasını organize eder:
- “pH ve sıcaklık” projesindeki bilgilere aşinalık;
- proje hedefinin, hipotezinin tartışılması;
- çalışma gruplarının organizasyonu (üç grup);
- ekipmanın hazırlanması
Gerçekleştirilen eylemler Oluşturulan faaliyet yöntemleri Öğrenci faaliyetleri
Asitlerle (sitrik asit) çalışırken güvenlik kurallarına ilişkin bilgiyi algılamak Güvenlik kurallarına uymanın gerekliliği kavramının geliştirilmesi Bilişsel
Belirsiz kalanları açıklığa kavuşturma Bir konu hakkında soru oluşturma becerisi İletişimsel
Proje üzerinde çalışmaya yönelik metodolojinin anlaşılmasının tamlığını değerlendirmek Sorunun anlaşılmasını analiz etme yeteneği Düzenleyici
2 numaralı ders. Bir deney yapmak
Ders planı:
1. Dijital pH ve sıcaklık sensörlerinin çalıştırılması için hazırlık.
2. pH'ın sıcaklığa bağımlılığı üzerine bir çalışma yapılması:
Grup 1: 10 0C, 25 0C, 40 0C'de sitrik asit çözeltisinin pH'ının ölçülmesi;
Grup 2: bir kabartma tozu çözeltisinin pH'ının 10 0C, 25 0C, 40 0C'de ölçülmesi;
Grup 3: 10 0C, 25 0C, 40 0C'de damıtılmış suyun pH'ının ölçülmesi.
3. Elde edilen sonuçların birincil analizi. GlobalLab proje anketlerinin doldurulması.
Öğretmen faaliyetleri
1. Her öğrenci grubu için çalışma yerleri düzenler:
- çözeltilerin nasıl soğutulacağını, ardından yavaş yavaş ısıtılacağını ve sıcaklık ve pH ölçümlerinin nasıl alınacağını açıklar;
- öğrencilerin sorularını yanıtlar
Gerçekleştirilen eylemler Oluşturulan faaliyet yöntemleri Öğrenci faaliyetleri
İşletim yöntemlerine dayalı bilgileri algılama Dijital sensörlerin çalışmasına ilişkin fikirlerin geliştirilmesi Bilişsel
Belirsiz kalanları açıklığa kavuşturma Bir konu hakkında soru oluşturma becerisi İletişimsel
Projedeki çalışmanın anlaşılmasının tamlığını değerlendirmek Sorunun anlaşılmasını analiz etme yeteneği Düzenleyici
Öğretmen faaliyetleri
2. Öğrencilerin grup halindeki çalışmalarını düzenler. Öğretmen gruplar halinde çalışmanın ilerleyişini izler, öğrencilerden gelen olası soruları yanıtlar, tahtadaki araştırma sonuçları tablosunun tamamlanmasını izler
Gerçekleştirilen eylemler Oluşturulan faaliyet yöntemleri Öğrenci faaliyetleri
1. Dijital sensörleri bilgisayara bağlayın.
2. Çözümleri hazırlayın:
1. grup - sitrik asit;
2. grup - kabartma tozu;
3. grup - damıtılmış su.
3. Çözeltileri soğutun ve pH'ı 10 0C'de ölçün.
4. Çözeltiler kademeli olarak ısıtılır ve pH 25 0C ve 40 0C'de ölçülür.
5. Ölçüm sonuçları tahtaya çizilen genel bir tabloya girilir (tartışmaya uygun) Enstrümantal araştırma yürütme becerilerinin oluşumu Bilişsel
Grup halinde çalışma Grup halinde eğitimsel işbirliği İletişimsel
Yapılan işin hızını ve eksiksizliğini değerlendirerek ortak bir sorun üzerinde çalışırlar.Tüm sınıfın ortak çalışmasına dayanarak eylemlerini analiz etme ve bunları düzeltme yeteneği
Öğretmen faaliyetleri
3.Araştırma sonuçlarının birincil analizini düzenler. GlobalLab projesi “pH ve sıcaklık” için anketleri doldurmak üzere öğrencilerin çalışmalarını düzenler
Gerçekleştirilen eylemler Oluşturulan faaliyet yöntemleri Öğrenci faaliyetleri
Diğer grupların çalışmalarının sonuçları hakkında bilgi edinin pH'ın sıcaklığa bağımlılığı hakkında fikir oluşumu Bilişsel
Diğer grupların temsilcilerine sorular sorun.Sınıf arkadaşlarıyla eğitimsel işbirliği. Sözlü konuşmanın gelişimi İletişimsel
Çalışmalarının sonuçlarını analiz etme, proje anketini doldurma Eylemlerini analiz etme ve çalışmalarının sonuçlarını sunma becerisi Düzenleyici
3 numaralı ders. Elde edilen sonuçların analizi ve sunumu
Etkinliğin içeriği
1. Sonuçların sunumu: öğrenci performansları.
2. Dijital pH sensörlerinin kullanıldığı projelerde katılımcılar için önemli olan sonuçların tartışılması.
Öğretmen faaliyetleri
1.Öğrenci gösterilerini düzenler. Hoparlörleri destekler. Projedeki çalışmalarla ilgili bir sonuca varır, tüm katılımcılara teşekkür ederiz
Gerçekleştirilen eylemler Oluşturulan faaliyet yöntemleri Öğrenci faaliyetleri
Faaliyet sonuçlarını sunun, sınıf arkadaşlarının konuşmalarını dinleyin Proje sonuçlarının sunum şekli hakkında fikir oluşması Bilişsel
Konuşmaların tartışılmasına katılın Sınıf arkadaşlarıyla eğitimsel işbirliği. Sözlü konuşmanın gelişimi İletişimsel
Çalışmalarının sonuçlarını analiz etme, sınıf arkadaşlarının ifadeleri hakkında yorum yapma Faaliyetlerinin sonuçlarını ve diğer kişilerin çalışmalarını analiz edebilme becerisi
Öğretmen faaliyetleri
2. Projede sunulan “Bir çözeltinin pH'ı soğutulduğunda veya ısıtıldığında nasıl davranacaktır?” sorusunun tartışmasını düzenler. Bilim adamları neden pH'ı aynı sıcaklıkta ölçmeye çalışıyorlar ve GlobalLab projesi katılımcıları bundan nasıl bir sonuç çıkarmalı?"
“Çözeltilerin sıcaklığı değiştiğinde, çözünmüş asitlerin ve alkalilerin ayrışma sabiti ve dolayısıyla pH değeri değişir” proje hipotezini doğrulayan veya çürüten sonuçların bir tartışmasını düzenler.
Gerçekleştirilen eylemler Oluşturulan faaliyet yöntemleri Öğrenci faaliyetleri
Çözelti pH'ı ve sıcaklık arasındaki ilişkiyi tartışın Elektrolitik ayrışmanın derecesi hakkında fikirlerin geliştirilmesi Bilişsel
Proje hipotezi hakkındaki düşüncelerini ifade edin ve bir sonuç formüle edin. Sınıf arkadaşlarıyla öğrenme işbirliği. Sözlü konuşmanın gelişimi İletişimsel
Elde edilen sonuçlara dayanarak proje hipotezini değerlendirin Halihazırda elde edilen sonuçlara dayanarak hipotezi değerlendirme ve bir sonuç formüle etme becerisi Düzenleyici
pH elektrotları mükemmel sistemler değildir. Farklı uzunluklara, kusurlu geometrik şekillere, iç elektrolitin bileşimindeki düzensizliklere vb. sahip olabilirler. Bütün bunlar onların özelliklerini etkiler ve aynı zamanda bu oldukça normaldir, çünkü herhangi bir üretimde belirli toleranslar vardır. Bu nedenle her pH metrenin, cihazın elektrottan gelen sinyal ile çözeltideki pH değeri arasındaki ilişkiyi kurmasına yardımcı olan bir kalibrasyona ihtiyacı vardır.
Kalibrasyon çok önemli bir an! PH'ı kullanılan standartlardan daha yüksek bir doğrulukla ölçmenin imkansızlığının farkında olmalıyız. Örneğin, 0,01 pH doğruluğu ile çalışmak istiyorsanız, aşağıdaki koşulların karşılanması gerekir: pH metre ve elektrotun toplam hatası 0,005 pH'ı geçmemeli ve özel yüksek ölçüm kullanılarak kalibrasyon özel dikkatle yapılmalıdır. hassas tampon çözümleri. Bu tür çözümleri depolanmadıkları için satın alamazsınız. Özel hazırlanmış reaktifler ve su kullanarak bunları kendiniz hazırlamanız gerekecektir.
Eğer +/- 0,005 pH doğruluğunda tampon hazırlama imkanınız yoksa o zaman doğruluğu +/- 0,02 pH seviyesinde sağlanan özel tampon çözeltileriyle yetinmeniz gerekecektir. Bu standartlara göre kalibre edildiğinde cihaz hatasının 0,01 pH dahilinde olması şartıyla toplam hata 0,04 - 0,03 pH'ı aşmayacaktır. Bu en yaygın uygulamadır ve pH'ın 0,05 pH'tan daha yüksek bir doğrulukla korunmasını gerektiren tek bir yöntem veya GOST bulamazsınız. Tek istisna bazı ilaç ve özel sektörlerdir.
Modern pH elektrotları genellikle birleştirilir; hem pH elektrodu hem de referans elektrodu tek bir muhafazada bulunur. Kullanım kolaylığına ek olarak bu, daha hızlı yanıt sağlar ve genel hatayı azaltır.
Bu tür elektrotların izoelektrik noktası pH=7'dir (0 mV). Bu nedenle öncelikle cihazın pH'ı nötr olan (örneğin 6,86 veya 7,01) bir tampona karşı kalibre edilmesi gerekir. İkinci nokta yaklaşık 3 pH ünitesi kadar bir mesafede seçilmelidir; pH=4 veya 10. Cihaz yalnızca iki tampon kullanılarak kalibre edilmişse ikinci noktanın seçimi öncelikle çalıştığınız aralığa bağlıdır. Bunlar alkalin çözeltilerse pH=10 olan bir tampon kullanın, asidik ise pH=4 olan bir tampon kullanın. Bunun nedeni asidik ve alkali bölgelerdeki kalibrasyon çizgilerinin eğimlerindeki bazı farklılıklardır. Cihazınız üç veya daha fazla noktada kalibre edilebiliyorsa herhangi bir sorun yaşanmayacaktır. Bu durumda, pH metre bağımsız olarak izlediğinden kalibrasyon sırası önemli değildir.
Ucuz pH metre modellerinde (HI8314, Piccolo, Checker), kalibrasyon için iki vida bulunur: biri izoelektrik (referans) noktayı (pH7), diğeri eğimi (pH4/10) ayarlamak için. Çoğu zaman, kullanıldığında kafaları karışır ve vidaların göreceli konumu kalibrasyona izin vermediğinde bir durum ortaya çıkar. Bu durumda kalibrasyondan önce her iki vidayı da orta konuma ayarlamalısınız (Piccolo için 1/2 tur, diğer modeller için en uç konumdan 15-16 tur).
PH metrelerin en gelişmiş modelleri sözde sahiptir. Son kalibrasyon tarihine ek olarak, kalibrasyon eğrisinin eğiminin teorik değere (25°C'de 59,16) % cinsinden oranına dayalı olarak elektrotun durumunu değerlendirmenize olanak tanıyan GLP desteği. Cihazda GLP desteği yoksa ancak mV ölçüm modu varsa pH=7 ve pH=4 tamponlarında mV değeri ölçülerek eğim bağımsız olarak hesaplanabilir.
Örneğin:
pH7 = -10 mV
pH4 = +150 mV
eğim = 150 – (-10)/59,2x3 = %90,1
%95 – 102 - elektrot çalışır durumda,
%92 – 95 - elektrotun temizlenmesi gerekiyor,
% 92'den az - elektroliti değiştirmek veya elektrodu değiştirmek gerekir.
Sıcaklık telafisi sorunu, otomatik sıcaklık telafisi
Sıcaklık değişimlerini telafi etme sorunu, pH ölçümünde çözülmesi en önemli ve en zor sorunlardan biridir. Ölçümlerdeki hata üç nedenden dolayı ortaya çıkar: Nernst denklemi sıcaklığı içerir; Tampondaki ve numunelerdeki hidrojen iyonlarının denge konsantrasyonları sıcaklığa göre değişir; PH elektrodunun özellikleri sıcaklığa bağlıdır. 1. Nernst denklemine göre kalibrasyon eğrisinin teorik eğimi sıcaklıkla değişir. Cihaz bu değişikliği dikkate almazsa, ölçüm hatasına her santigrat derece ve izopotansiyel noktadan itibaren her pH birimi için ortalama 0,003 pH'a eşit bir hata eklenir.Örneğin: cihaz 25°C sıcaklıkta pH=7 tampona göre kalibre edilmiştir.
20°C'de pH=5 olan numune, hata = 0,003 x 5 x 2 = 0,03
2°C'de pH=2,5 olan numune, hata = 0,003 x 23 x 4,5 = 0,31
80°C'de pH=12 olan numune, hata = 0,003 x 55 x 5 = 0,82
|
sıcaklık |
PH değeri |
||||
Sıcaklık telafisi hakkında bilmeniz gerekenler
1. pH ölçümünde otomatik sıcaklık kompanzasyonu, yalnızca Nernst denkleminde yer alan sıcaklığın dikkate alınması anlamına gelir.
2. Bir numunenin 25°C'deki tam pH değerini bilmek istiyorsanız, tek gerçek seçenek onu 25°C'de ölçmektir.
PH değeri, pH(lat. Pondus hidrojenii- “hidrojenin ağırlığı”, telaffuz edilir "peh"), bir çözeltideki hidrojen iyonlarının asitliğini niceliksel olarak ifade eden aktivitesinin (konsantrasyona eşdeğer oldukça seyreltik çözeltilerde) bir ölçüsüdür. Litre başına mol cinsinden ifade edilen hidrojen iyonlarının aktivitesinin ondalık logaritmasına büyüklük olarak eşit ve zıt işaret:
PH değerinin geçmişi.
Konsept PH değeri Danimarkalı kimyager Sørensen tarafından 1909'da tanıtıldı. Gösterge denir pH (Latince kelimelerin ilk harflerine göre potansiyel hidrojeni- hidrojenin gücü veya gölet hidrojeni- hidrojenin ağırlığı). Kimyada kombinasyon yoluyla pX genellikle eşit bir miktarı belirtir günlük X ve mektup H bu durumda hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu belirtin ( H+) veya daha doğrusu hidronyum iyonlarının termodinamik aktivitesi.
pH ve pOH ile ilgili denklemler.
PH değerini görüntüleyin.
25 °C'deki saf suda hidrojen iyonlarının konsantrasyonu ([ H+]) ve hidroksit iyonları ([ AH− ]) aynı ve 10 −7 mol/l'ye eşit olduğu ortaya çıkarsa, bu, suyun iyonik ürününün tanımından açıkça anlaşılmaktadır: [ H+] · [ AH− ] ve 10 −14 mol²/l²'ye eşittir (25 °C'de).
Bir çözeltideki iki tür iyonun derişimleri aynı ise çözeltinin nötr reaksiyona sahip olduğu söylenir. Suya bir asit eklendiğinde hidrojen iyonlarının konsantrasyonu artar ve hidroksit iyonlarının konsantrasyonu azalır; bir baz eklendiğinde ise tam tersine hidroksit iyonlarının içeriği artar ve hidrojen iyonlarının konsantrasyonu azalır. Ne zaman [ H+] > [AH− ] çözeltinin asidik olduğu söylenir ve ne zaman [ AH − ] > [H+] - alkalin.
Hayal etmeyi daha kolay hale getirmek, hidrojen iyonlarının konsantrasyonları yerine negatif üstelden kurtulmak için, hidrojen üssü olan zıt işaretle alınan ondalık logaritmasını kullanın - pH.
Bir pOH çözeltisinin bazlığının bir göstergesi.
Tersi biraz daha az popüler pH boyut - çözüm temellik indeksi, pOH, çözeltideki iyon konsantrasyonunun ondalık logaritmasına (negatif) eşittir AH − :
25 °C'deki herhangi bir sulu çözeltide olduğu gibi, bu da bu sıcaklıkta şu anlama gelir:
Değişen asitlikteki çözeltilerde pH değerleri.
- Popüler inanışın aksine, pH 0 – 14 aralığının dışında değişebileceği gibi bu sınırların dışına da çıkabilmektedir. Örneğin, hidrojen iyonlarının konsantrasyonunda [ H+] = 10 −15 mol/l, pH= 15, 10 mol/l hidroksit iyonu konsantrasyonunda pOH = −1 .
Çünkü 25 °C'de (standart koşullar) [ H+] [AH − ] = 10 −14 , o zaman böyle bir sıcaklıkta açıktır pH + pHOH = 14.
Çünkü asidik çözeltilerde [ H+] > 10 −7, bunun anlamı asidik çözeltiler için pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH nötr çözümler 7'dir. Daha fazlası için yüksek sıcaklıklar suyun elektrolitik ayrışma sabiti artar, bu da suyun iyonik ürününün arttığı anlamına gelir, o zaman nötr olur pH= 7 (eş zamanlı olarak artan konsantrasyonlara karşılık gelir) H+, Bu yüzden AH-); azalan sıcaklıkla, aksine nötr pH artışlar.
PH değerini belirleme yöntemleri.
Değeri belirlemek için çeşitli yöntemler vardır pHçözümler. Hidrojen indeksi göstergeler kullanılarak yaklaşık olarak tahmin edilir; kullanılarak doğru bir şekilde ölçülür. pH-metre veya asit-baz titrasyonu yapılarak analitik olarak belirlenir.
- Hidrojen iyonu konsantrasyonunun kaba bir tahmini için sıklıkla kullanılır. asit-baz göstergeleri- rengi bağlı olduğu organik boya maddeleri pHçevre. En popüler göstergeler: turnusol, fenolftalein, metil turuncu (metil turuncu) vb. Göstergeler iki farklı renkte formda olabilir - asidik veya bazik. Tüm göstergelerin rengi, genellikle 1-2 birim olmak üzere kendi asitlik aralığında değişir.
- Çalışma ölçüm aralığını artırmak için pH uygula Evrensel göstergeçeşitli göstergelerin bir karışımıdır. Evrensel gösterge, asidik bir bölgeden alkali bir bölgeye geçerken rengi sırayla kırmızıdan sarıya, yeşile, maviye ve mora değiştirir. Tanımlar pH Bulanık veya renkli çözeltiler için gösterge yöntemini kullanmak zordur.
- Özel bir cihaz kullanma - pH-metre - ölçmeyi mümkün kılar pH daha geniş bir aralıkta ve daha doğru bir şekilde (0,01 birime kadar) pH) göstergeleri kullanmaktan daha iyidir. İyonometrik belirleme yöntemi pH potansiyeli iyon konsantrasyonuna bağlı olan bir cam elektrot içeren bir milivoltmetre-iyonometre ile galvanik devrenin emf'sinin ölçülmesine dayanır. H+çevredeki çözümde. Yöntem, özellikle gösterge elektrotunun seçilen aralıkta kalibre edilmesinden sonra son derece doğru ve kullanışlıdır. pHölçmeyi mümkün kılan pH opak ve renkli solüsyonlar olduğundan sıklıkla kullanılır.
- Analitik hacimsel yöntem — asit-baz titrasyonu— ayrıca çözeltilerin asitliğini belirlemek için doğru sonuçlar verir. Bilinen konsantrasyona sahip bir çözelti (titrant), test edilen çözeltiye damla damla eklenir. Karıştırılınca şöyle oluyor Kimyasal reaksiyon. Eşdeğerlik noktası (reaksiyonu tamamlamak için tam olarak yeterli titrantın bulunduğu an) bir gösterge kullanılarak kaydedilir. Daha sonra eklenen titrant çözeltisinin konsantrasyonu ve hacmi biliniyorsa çözeltinin asitliği belirlenir.
- pH:
0,001 mol/L HC1 20 °C'de pH=3, 30 °C'de pH=3,
0,001 mol/L NaOH 20 °C'de pH=11.73, 30 °C'de pH=10.83,
Sıcaklığın değerler üzerindeki etkisi pH Hidrojen iyonlarının (H+) farklı ayrışmasıyla açıklanır ve deneysel bir hata değildir. Sıcaklık etkisi elektronik olarak telafi edilemez pH-metre.
PH'ın kimya ve biyolojideki rolü.
Ortamın asitliği çoğu kimyasal süreç için önemlidir ve belirli bir reaksiyonun ortaya çıkma olasılığı veya sonucu genellikle şunlara bağlıdır: pHçevre. Belirli bir değeri korumak pH reaksiyon sisteminde, laboratuvar araştırması yaparken veya üretimde neredeyse sabit bir değerin korunmasına izin veren tampon çözeltileri kullanılır pH seyreltildiğinde veya çözeltiye az miktarda asit veya alkali eklendiğinde.
PH değeri pH genellikle çeşitli biyolojik ortamların asit-baz özelliklerini karakterize etmek için kullanılır.
Biyokimyasal reaksiyonlar için canlı sistemlerde meydana gelen reaksiyon ortamının asitliği büyük önem taşımaktadır. Bir çözeltideki hidrojen iyonlarının konsantrasyonu sıklıkla proteinlerin ve nükleik asitlerin fizikokimyasal özelliklerini ve biyolojik aktivitesini etkiler, bu nedenle vücudun normal işleyişi için asit-baz homeostazisinin korunması olağanüstü önem taşıyan bir görevdir. Optimumun dinamik bakımı pH biyolojik sıvılar vücudun tampon sistemlerinin etkisi altında elde edilir.
İnsan vücudunda farklı organlarda pH değeri farklıdır.
|
Bazı anlamlar pH'ı. |
|
|
Madde |
|
|
Kurşun akülerdeki elektrolit |
|
|
Mide suyu |
|
|
Limon suyu (%5 sitrik asit çözeltisi) |
|
|
Gıda sirkesi |
|
|
Coca Cola |
|
|
elma suyu |
|
|
Deri sağlıklı kişi |
|
|
25 °C'de saf su |
|
|
Deniz suyu |
|
|
Eller için sabun (yağ) |
|
|
Amonyak |
|
|
Ağartıcı (çamaşır suyu) |
|
|
Konsantre alkali çözeltiler |
|
Zamanı gelince ilkim deniz suyu akvaryumu bir başyapıttı. Yol boyunca 20 galonluk bir şeydi cam akvaryum, silikon yapıştırıcı ile yapıştırılmıştır. Filtreleme sistemi pnömatik kum filtrelerinden oluşuyordu. Görevim onun iki sakinine (kız balığı Beau Gregory) destek olmaktı. Stegastes leucostictus- ve deniz anemonu Kondilaktis) mümkün olduğu kadar mutlu (bu, deneyim eksikliğim ve sınırlı kaynaklarım göz önüne alındığında, onları hayatta tutmak anlamına geliyordu). Zor görev 9 yaşındaki bir çocuk için yıl 1964'tü. Cobb Pets'ten akıl hocam Bayan Perry bana suyun özgül ağırlığını ve pH'ını kontrol etmemi söyledi. Özgül ağırlık oldukça basitti (hidrometreyi tanka bırakın ve tatlı su eklerken belirli bir seviyede işaret koyun), ancak pH biraz daha karmaşıktı. Bu parametre, içinde akvaryum suyu örneği bulunan bir şişeye renkli bir sıvı eklenerek test edildi. Sanki sihirle, su örneğinin rengi değiştirildi ve ardından bir dizi renkli kareden oluşan bir karşılaştırma tablosu kullanılarak karşılaştırıldı. İlk testimin sonuçlarına göre şunu eklemem gerekiyordu: karbonat pH seviyesini yükseltmek için. Görev duygusuyla dolu olarak tam da bunu yaptım; hiçbir değişiklik yapmadım. Kabartma tozu paketinin tamamını ekleyene kadar işleme devam ettim.
Balığımın ve deniz anemonumun ölümüne neyin sebep olduğunu hiçbir zaman bilemeyeceğim ama olay anlatılan olayın hemen ardından gerçekleşti. Evcil hayvanlarım için her şeyin çok üzücü bir şekilde bitmesinin yanı sıra durum benim için de yıkıcıydı. Haftada bir dolar aldığım bütün işlerim boşa gitti. Daha da kötüsü, bölge sakinlerinin ölümlerinden ben sorumluydum. Onları bahçemizin içinden geçen derenin eğrelti otlarıyla kaplı kıyısına gömdüm. Şimdi sıvı reaktifin süresinin dolduğunu düşünüyorum, bu nedenle sonuçlar yanlıştı. Çok öğretici bir dersti.
Yıllar geçtikçe durum pek değişmedi. Bu temel parametrenin öneminin ve göstergeleri kontrol etme yollarının bilinmemesi, doğru yorumlanmaması ve gerekli önlemlerin alınmaması, vahim sonuçlara yol açabilir ve açacaktır. Önemli ölçüde değişen şey, pH ölçüm yöntemlerinin ve cihazlarının piyasada bulunabilirliği ve uygun fiyatlı olmasıdır. Bu yazıda bazılarına bakacağız, avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştıracağız.
pH belirleme
pH, bir maddenin asidik veya alkalin doğasının 0'dan 14'e kadar bir ölçekte ifade edilen bir derecesidir; 0 çok asidik ve 14 çok alkalidir. Nötr ortam (ne asidik ne de alkali) - bu ölçekte gösterge 7. Hidrojen iyonları asidik pH seviyelerinde baskınken, hidroksil iyonları alkali pH seviyelerinde hakimdir.Şekil 1. pH ölçeği logaritmiktir ve hidrojen iyonlarının aktivite derecesini temsil eder.
Kaynağa bağlı olarak pH, "hidrojen potansiyeli" anlamına gelir veya "hidrojen enerjisi" anlamına gelen Fransızca "pouvoir Hydrogène" terimi anlamına gelir.
pH ölçümünün önemi
pH, sıvıların (bizim durumumuzda) bir özelliğidir; kimyasal bileşimözellikle çözünürlük besinler(tamam, fazla ileri gitmediysek). Düşük pH, potansiyel olarak toksik ağır metalleri çözünür hale getirebilir. pH, enzimlerin aktivitesini etkiler (tercih edilen bir pH aralığına sahiptirler). Yüksek pH, hücresel lipit zarlarını çözebilir. sen suda yaşayan organizmalar ayrıca tercih edilen bir pH aralığı da vardır. Kısa inceleme pH değerleri farklı ortamlar(akvaristlerin ilgisini çeken) Tablo 1'de sunulmaktadır.| pH Kaynağı | pH |
|---|---|
| Rio Negro Nehri | 5.1 |
| Yağmur suyu | 5.6 |
| Amazon Nehri (hafif su) | 6.9 |
| Temiz içme suyu | 7 |
| Deniz suyu | 8.2 |
| Tanganyika Gölü (yüzey) | 9 |
pH ölçümü
PH'ı belirlemenin birkaç yolu vardır. Her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. En ucuz olanlarla başlayalım.Turnusol kağıdı
Turnusol, likenlerden türetilen bir malzemedir (adı Eski İskandinav dilinde "boya" ve "yosun/liken" anlamına gelen litmosi kelimesinden gelir). Bu turnusol türevi, farklı pH seviyelerine maruz kaldığında tahmin edilebileceği gibi renk değiştirir. Bu hassasiyet turnusolun pH'ı belirlemenin basit ve ucuz bir yolu olmasını sağlar. Turnusol kağıdı, bu suda çözünür boyaların eklendiği kağıttır ve turnusol kağıdının bir su örneğine batırılmasından kaynaklanan renk değişimi, asidik veya alkalin bir ortamı gösterir. Çalışma pH ölçüm aralığı yaklaşık 5 - 8'dir. Renk değişimi testi tam spektrumlu aydınlatma altında yapılmalıdır.
Şekil 2. Turnusol kağıdı, pH'ı ölçmenin ucuz ancak yaklaşık bir yoludur.
Avantajları: Ucuz (yaklaşık 5 ABD Doları). Hızlı, kullanımı kolay.
Dezavantajları: Yaklaşık göstergeler verir. Su numunesinin rengi, indirgeyici maddeler ve oksitleyici maddeler sonucu etkiler. Sonuçların yorumlanması keskin bir vizyon gerektirir. Reaktifin sınırlı bir raf ömrü vardır.
Gösterge boyaları
Bu tür pH göstergeleri çok azdır. Toz veya sıvı halde satın alınabilirler. Tipik olarak titrasyonu içeren analizlerde kullanılırlar. Aşağıda bunlardan bazılarının özellikleri yer almaktadır:
Fenolftalein: Asidik koşullarda renksiz, alkali koşullarda pembe-kırmızıya dönüşen bir asit/baz indikatörü. Ölçüm aralığı ~8,3 ila 10.
Metil Portakal (Helianthin, Asit Azo Boyası): 3,7 civarındaki pH değerlerinde rengi sarıdan kırmızıya döner.
Meta-Kresol Menekşe: 7,4'te turuncu-sarıdır ve daha yüksek pH seviyelerinde (yaklaşık 8,8'e kadar) rengi mora dönüştürür.
Bromotimol mavisi: 7,5'te mavi, ~6,2 - 6,8'de yeşilimsi ve 6 civarında sarı.
Evrensel Gösterge: Geniş bir pH aralığının değerlendirilmesine olanak sağlamak için birden fazla göstergeyi birleştirir.
Şekil 3. Bu API pH testi, gösterge olarak meta-kresol morunu kullanır.
Doğal ışıktaki renk değişimlerinin beyaz bir arka plana karşı değerlendirilmesi tavsiye edilir.
Avantajları: Nispeten ucuz (~10 ABD Doları.) Bazı boyalar, bir reaktif kullanılırken pH elektroduna gerek kalmadan diğer testleri (örneğin alkalinite) gerçekleştirmek için kullanılabilir.
Dezavantajları: Turnusol kağıdıyla aynı. Bazı boyaların sınırlı bir pH aralığı vardır. Sonuçlar test sıvısının bulanıklığından ve/veya renginden etkilenebilir. Karşılaştırmalar tam spektrumlu aydınlatma altında beyaz bir arka planla yapılmalıdır. Reaktiflerin raf ömrü sınırlıdır; son kullanma tarihi damgası bulunmalıdır.
pH elektrotları
Yeni akvaryumcular için bunu hayal etmenin zor olduğunu biliyorum, ancak 30 yıl önce Avrupa dışındaki akvaryumcular pH elektrotlarının kullanımını neredeyse hiç duymamışlardı. 1980'lerde bir Alman şirketinin (Dupla GmbH) gelişmiş ekipmanları ihraç etmeye başlamasıyla durum değişti. Kuzey Amerika. Günümüzde pH metreler her yerde kullanılmaktadır. Cihazların mevcudiyeti ve üreticiler arasındaki rekabet, fiyatın oldukça uygun hale gelmesine katkıda bulundu.
PH elektrodu seçici bir hidrojen iyonu (H+) sensörüdür. pH elektrotları aslında iki elektrot, bir prob (gösterge elektrotu) ve bir referans elektrotu kullanır. Tipik olarak bu iki elektrot, elektrotun tek bir muhafazasında (“gövdesinde”) bulunur. Elektrot gövdesinin sonunda prob, hidrojene duyarlı ince bir cam tabakasına sahiptir. Prob voltajı hidrojen iyonlarının aktivitesine bağlı olarak değişir (voltaj asidik ortamda artar, alkali ortamda azalır). Referans elektrodu, prob ile farkı belirlemek için kullandığımız sabit bir voltajı sağlar. Toplam mV yanıtı bir ölçüm cihazına (metre) gönderilir ve burada pH değerine dönüştürülür.
Sensör yapısı ve terminolojisi
Bir pH elektrodunun nasıl çalıştığını anlamak için, tasarımını tanımlamak için kullanılan bazı terimleri ve diğerlerini anlamak gerekir.
Muhafaza (elektrot gövdesi): pH elektrotunun çalışma parçalarını içeren içi boş bir tüp. Muhafaza camdan veya polieterimit gibi kimyasallara dayanıklı plastikten yapılabilir.
Tampon: Bizim durumumuzda pH metreyi kalibre etmek için asidik, nötr veya alkali pH sergileyen standart bir çözelti kullanılır. Tanımlama kolaylığı için bazı tampon çözeltileri renk kodludur.
Kalibrasyon: Bir analitik cihazın kalibrasyonunu kontrol etme veya ayarlama işlemi.
Bağlantı (mafsal, bağlantı): İki parçanın birleşimi; bu durumda test materyali ve kontrol dahili çözümü. Bağlantılar şuradan yapılır: çeşitli malzemeler; Kontrol çözeltisinin içinden geçmesine izin vermek için malzemelerin gözenekli olması gerekir. Tipik olarak seramik, kumaş vb. kullanılır. Bir, iki ve halka bağlantılı elektrotlar vardır.
Frit: Kısmen erimiş cam veya seramik, bazen bağlantı olarak kullanılır.
ATC: Otomatik Sıcaklık Telafisi. Bir çözeltinin pH'ı sıcaklığa bağlı olduğundan ATC sıcaklığın etkilerini düzeltir. ATC, cam ampulün yakınındaki elektrotun içine yerleştirilebilecek bir sıcaklık sensörü gerektirir.
Referans elektrot: Bilinen, sabit bir voltaj sağlayan bir elektrot; genellikle gümüş klorür telden yapılır ve bir tampon elektroliti ile doldurulur.
Prob: Ucunda pH'a duyarlı bir cam ampul bulunan bir tüp içindeki gümüş klorür tel.
Şekil 4. pH elektrodunun iç parçaları.
Açıklık sağlamak amacıyla, kırılgan cam şişeyi çevreleyen koruyucu muhafaza (kapak) gösterilmemiştir.
Bazı pH elektrotlarının yan tarafında bir bağlantı bulunur
Birkaç çeşit elektrot vardır. Genellikle daha eski olan bazı elektrotlar (benim tecrübelerime göre bunlar artık nadirdir) iki ayrı muhafazadan oluşur. Şu anda elektrotların çoğu, anot ve katodun ayrı ayrı tek bir muhafazaya yerleştirildiği kombine sensörlerdir. Cam ampulün şekli genellikle elektrotun neyi ölçeceğini belirler. Geniş yüzey alanına sahip küresel şişeler, sulu ortamlarda çok amaçlı (evrensel) ölçümler için çok uygundur. Konik şişeler yarı katı malzemelere (et ve diğer gıdalar gibi) ve toprağa nüfuz edebilir. PH'ı ölçmek için düz cam "şişeler" kullanılabilir farklı şekiller cilt vb. Bazı elektrotlar yeniden kullanılabilirken diğerleri kullanılamaz ve kimyasal jellerle doldurulur. Bazı elektrotların çıkarılabilir (değiştirilebilir) bağlantıları ve probları vardır.
pH metrelere kısa genel bakış
İncelememiz, Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, ABD) tarafından üretilen pH metrelere yöneliktir. Hanna, 1978'den beri piyasadadır ve bugün dünya çapındaki müşterilerine 3.000'den fazla ürün seçeneği sunmaktadır. Şirketin bazı ürünleri akvaryumcuların ilgisini çekiyor.İncelenen tüm Hanna pH ölçüm cihazları bir kalibrasyon tamponu, elektrot temizleme solüsyonu ve bir taşıma çantasıyla birlikte gelir. İncelememize şöyle başlayalım:
pH Kontrol Cihazı (HI98103)
Şekil 5. Hanna Instruments'tan uygun fiyatlı pH Kontrol Cihazı.
HI98103 Checker® giriş seviyesi pH ölçer, birçok akvaryumcunun alet çantasına değerli bir katkı olacaktır. Cihaz 0,1 pH birimi sunmaktadır. Uygun fiyata çözünürlük. Uygun fiyat, cihazın otomatik sıcaklık telafisi (ATC) veya sıcaklık ölçme özelliği olmadan yalnızca iki kalibrasyon noktası (pH 4,01 ve 7,01 veya 7,01 ve 10,01) sunmasından kaynaklanmaktadır. Genellikle kalibrasyon noktalarının beklenen pH'ı yansıtması tavsiye edildiğinden, bu cihaz Amazon Nehri habitatları gibi asidik ortamları taklit eden tatlı su sistemleri için daha uygundur (her ne kadar yalnızca iki nokta kalibrasyonu nedeniyle daha az doğrulukla resifler ve Afrika çiklit sistemlerine özgü pH değerlerini kesinlikle ölçebilse de). Elektrot değiştirilebilir ve bağlantı kağıttan yapılır.Aralık: 0 ila 14 birim
Çözünürlük: 0,1 birim
Doğruluk: ±0,2 birim
Kalibrasyon noktaları (derecelendirme): İki; pH 4,01, 7,01 veya 10,01
Otomatik sıcaklık telafisi: Yok
Sıcaklık ölçümü/Ekran: Yok
Değiştirilebilir prob: Evet
Elektrot çapı: 8 mm (~5/16")
LCD boyutu: 3/8" (~10mm)
Pil: 1-CR2032; kaynak yaklaşık 1.000 saattir.
pHep pH ve sıcaklık sensörü (HI98107)
Şekil 6. Kutusunda kalibrasyon tamponları bulunan pHep cihazı.
HI98107 pHep pH ve sıcaklık test cihazı, pH Kontrol Cihazının (yukarıda açıklanmıştır) daha modern bir versiyonudur. Cihaz, Amazon'dan resiflere kadar hemen hemen her akvaryumun pH aralığını belirlemenin yanı sıra, Otomatik Sıcaklık Telafisi (ATC) ile sıcaklığı da ölçer. Cihaz, üçüncüsü (10.01, resif akvaryumları için tavsiye edilir). Bağlantı kağıttan yapılmıştır. Elektrot değiştirilemez.Aralık: 0 ila 14 birim
Çözünürlük: 0,1 birim
Doğruluk: ±0,1 birim
Kalibrasyon noktaları: üç; pH 4,01, 7,01 ve 10,01 (4,01 ve 10,01 sunulmuştur)
Değiştirilebilir sensör: Evet
LCD boyutu: 0,3125" veya ~8 mm
Pil: 1-CR2032; yaklaşık 800 saat.
pHep5 Su Geçirmez pH ve Sıcaklık Sensörü (HI98128)
Şekil 7. pHep birçok fonksiyon sunar: pH ve sıcaklık ölçümü, ATC; ve suyun yüzeyinde yüzüyor!
HI98128 pHep 5 pH metre, Hanna'nın tüm cep tipi pH ölçüm cihazları arasında en gelişmiş olanıdır. Cihaz 0,01 birim çözünürlük sunuyor. ±0,05 doğruluk ve otomatik sıcaklık telafisi ile. Cihaz su geçirmezdir ve su yüzeyinde yüzer. Cihaz önemli ölçümlere esnek bir yaklaşım sunuyor çünkü... 5 farklı kalibrasyon tamponunu tanıyabilmektedir.Aralık: -2 ila 16 birim
Çözünürlük: 0,01 birim
Doğruluk: ±0,05 birim
Kalibrasyon noktaları: İki seçenek: 4,01, 7,01, 10,01 veya 6,86, 9,18.
Otomatik sıcaklık telafisi: Evet
Sıcaklık göstergesi: Evet, ±0,5°C hassasiyetle °F veya °C ayarlanabilir.
Değiştirilebilir prob: Evet
LCD Boyutu: 0,3125" veya ~8mm (karakter boyutu)
Pil: 4-1,5v piller; yaklaşık 300 saat
HALO Kablosuz Alan pH Ölçer (HI12302)
Şekil 8: Belki de piyasadaki en gelişmiş pH elektrodu olan HALO kablosuz elektrot.
HI12302 Halo Field pH Ölçer, birçok seçenek sunan ilginç bir cihazdır. Öncelikle Android veya iOS cihazlardan Bluetooth üzerinden kontrol edilebilen kablosuz bir pH elektrodudur. Emin olmayan kullanıcılar bile endişelenmemelidir. Deneyimlerime göre kurulum inanılmaz derecede basit. Hanna Instruments web sitesini açtım, HALO bağlantısını takip ettim ve uygulamayı akıllı telefonuma indirdim. Uygulama yüklendikten sonra (ücretsiz indirme, yaklaşık 2 dakika sürer), uygulamayı açtım ve yazılım HALO pH elektrodumu tanıdı. Daha sonra gereken tek şey, elektrodu kalibre etmek, grafik verilerini görüntülemek, sensör verilerini görüntülemek vb. için uygun simgeleri seçmektir. Bundan daha kolay olamayacağına gerçekten inanıyorum. Yazılım her saniye pH ve sıcaklığı ölçer. Veri kaydı, elektrot kimlik numarası, kalibrasyon tarihi, kalibrasyon noktaları, kalibrasyon eğrisi, ölçüm tarihi ve saati, pH, sıcaklık, milivolt vb. sağlar. (Bakınız Şekil 9-11).Prob seçenekleri arasında küresel (üniversal ve su ortamı), konik (gıda, yarı katı malzemeler, toprak vb. için) ve düz uç (deri, kağıt vb. için) HALO polieterimit (PEI) plastik gövde, gıdayla temas için onaylanmıştır ve soğutucunun yapabileceği her şeye karşı dayanıklıdır (tamamen “frensiz” olmadığınız ve sisteminize aromatik hidrokarbonlar ve/veya kısmen halojenlenmiş solventler dozlamadığınız sürece).
Aralık: 0 ila 14 birim
Çözünürlük: kullanıcı tarafından ayarlanabilir: 0,1, 0,01 veya 0,001 birim.
Doğruluk: ±0,005 birim
Kalibrasyon noktaları: yedi; pH 1,68, 4,01, 6,86, 7,01, 91,8, 10,01 ve 12,45.
Otomatik sıcaklık telafisi: Evet
Değiştirilebilir prob: Yok
Elektrot çapı: 12 mm (~1/2")
Veri Kaydı: Evet
Pil: lityum pil, 500 saat.
Şekil 10: Veri kaydı modunda HALO elektroduyla elde edilen pH değerleri bir tablo veya...
Şekil 11. ...grafik olarak. Ek açıklamalar yapılabilir ve veriler Excel tablolarına aktarılabilir.
Telefonunuzun veya tabletinizin HALO uyumlu olup olmadığını buradan kontrol edebilirsiniz: http://hannainst.com/halo
Hanna Instruments ürünleri hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz: http://hannainst.com
Tüm Hanna sensörleri ve elektrotları 6 ay garantilidir.
Diğer Hususlar
Şimdi pH metre veya elektrot alırken dikkat edilmesi gereken diğer hususlardan kısaca bahsedeceğim.Konektörler (adaptörler)
Ayrı elektrotlara sahip pH ölçüm cihazları, cihaza bir konnektör kullanılarak bağlanmalıdır (eğer Hakkında konuşuyoruz Hanna HALO gibi kablosuz bağlantılı cihazlar hakkında.) Ve bu durum küçük gibi görünse de, uzun süreli ve muhtemelen maliyetli sonuçlar doğurabilir. Bazı üreticiler ürettikleri elektrotların uzun süreli kullanımını ve satın alınmasını sağlamak için özel konektörler kullanır. En yaygın olanı Bayonet Neill-Concelman (BNC) hızlı bağlantı konektörüdür. ABD konektörü daha az yaygındır. Avrupa yapımı bazı cihazlar S7 konektörünü kullanır.
Bağlantılar
pH elektrodundaki bağlantı, iki dünyanın (sensörün dahili çözümü ve test numunesi) kesişme (buluşma) noktasıdır. Bileşikleri, yapılarını ve geometrilerini tanımlamak için kullanılan özel terimler vardır. Tartışıldığı gibi bağlantılar, kontrol elektrotu çözeltisinin test çözeltisine akmasına izin verir. Bu bağlamda, özellikle yağlı numunelerde veya yüksek protein içeriğine sahip numunelerde veya süspansiyonlarda (süspansiyonlu çözeltiler) kirlenmeye maruz kalırlar ve tıkanırlar. Bazı elektrotlar doku bağlantısı kullanır. Daha pahalı elektrotlarda gözenekli seramik malzemeler kullanılır. Bazı bağlantılar PTFE (politetrafloroetilen) plastikten yapılmıştır ve yüksek hidrokarbonlu ortamlar da dahil olmak üzere zorlu ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. PTFE bağlantıları bazen oldukça büyüktür ve bir cam ampulün etrafındaki bir halkaya benzer (seramik bağlantılar genellikle küçüktür, yalnızca yaklaşık 1 milimetre çapındadır). Herhangi bir bağlantı kirlenmiş olabilir.
Neyse ki resif akvaryumcuları için kumaş veya seramik bağlantılı evrensel pH sensörleri oldukça uygundur.
pH Elektrotlarının Temizlenmesi
Elektrotların bilimsel araştırma araçları olduğunu ve uygun bakım gerektirdiğini her zaman hatırlamakta fayda var. Plastik gövde oldukça dayanıklı olmasına rağmen cam ampul çok kırılgandır; dikkatsiz kullanım kırılmasına neden olabilir. Yalnızca ara sıra kullanılan elektrotların sık sık temizlenmesi gerekmez; ancak elektrotunuz sürekli olarak "organik çorbaya" batırılmışsa (bazı akvaryumlarda olduğu gibi), akvaryumcuların elektrotu düzenli olarak temizlemeleri önerilir. Probun biyolojik kirlenme ve proteinle kaplanması meydana gelir. Beslemeler (ve dalgıç pompaların ciddi arızaları) akvaryum suyuna yağ ekler ve bu da elektrot kirliliğine katkıda bulunur. Neyse ki temizleme solüsyonları elektrotun işlevselliğinin korunmasına yardımcı olabilir. Üreticinin talimatlarını izleyin. Elektrodu ovalamayın; statik boşalmayı önlemek için daima kurulayın.
Yeniden doldurulabilir ve doldurulamayan jel elektrotlar
Bazı elektrotlar özel formüle edilmiş solüsyonlarla doldurulabilirken, diğer elektrotlar jel ile doldurulabilir. Genel olarak jel sensörlerin pH seviyelerindeki değişikliklere tepki vermesi daha yavaştır. Akvaryumlarda kullanılması amaçlanan sensörlerin çoğu jel ile doldurulmuştur.
Kalibrasyon
pH elektrodunun doğru kalibrasyonu gerekli bir durum Doğru sonuçlar almak için. Cihaz otomatik sıcaklık kompanzasyonu (ATC) sunuyorsa süreç basitleştirilir. Şekil 12-14'te sıcaklığın kalibrasyon standardı üzerindeki etkisine ilişkin örnekler verilmektedir.
Şekil 12. Sıcaklığın 4.01 potasyum hidrojen ftalat tamponu üzerindeki etkisi.
Şekil 13. Sıcaklığın potasyum dihidrojen fosfat/sodyum dihidrojen fosfat tamponunun (6,865) pH'ı üzerindeki etkisi. Neyse ki, ATC olmayan bir cihaz kullanıldığında oda sıcaklığı kalibrasyonu oldukça doğrudur.
Şekil 14: Belirli bir tamponun (sodyum bikarbonat/sodyum karbonat) pH'ı sıcaklıktan etkilenebilir (ATC cihazının kullanılmasıyla ilgili başka bir durum). Atmosferden gelen karbondioksit, zamanla çözeltiyi etkiler.
Bir pH elektrodunun doğru şekilde kalibre edilmesi biraz sabır ve detaylara dikkat gerektirir. Yeni sensörler uygun şekilde nemlendirilmelidir (cihazınızın kılavuzuna bakın). Tek noktalı kalibrasyon mümkün olmasına rağmen, 2 noktalı kalibrasyon yapılması tavsiye edilir (beklenen pH seviyesinin bu değerin altına düşmesi gerekir). Resif akvaryumları için 7.01 ve 9 veya 10 numaralı tamponları kullanın. Bazı cihazların tamponları otomatik olarak tanıyabildiğini ve bu nedenle özel çözümlerin kullanılmasını gerektirdiğini lütfen unutmayın. Kalibrasyondan önce elektrotta (özellikle cam ampulde) herhangi bir hasar olup olmadığını kontrol edin. Cam şişe herhangi bir biyolojik kirlenmeden arınmış olmalıdır. Varsa üreticinin önerdiği temizleme solüsyonunu kullanın. Uygun temizlik biyolojik kirlenmeyi, yağları, protein kirleticilerini vb. ortadan kaldıracaktır. Yeniden doldurulabilirse elektrot, üreticinin önerdiği solüsyonla doldurulmalıdır. Elektrot temiz ve iyi durumda olduğunda, ilk kalibrasyon solüsyonuna yerleştirin. Elektrot cam ampulünün ve bağlantısının tamamen kalibrasyon solüsyonuna daldırıldığından emin olun (kalibrasyon için 7 mm tamponun yeterli olduğu 30 mm'lik bir beher kullanıyorum). Çözeltiyi elektrotla kuvvetlice karıştırın (manyetik karıştırıcı yoksa) ve elektrot ile çözeltinin sıcaklığı eşitlenene kadar bekleyin. Değeri cihazın hafızasına girin (genellikle cihaz kalibrasyon modundayken düğmeye basmanız gerekir). Elektrodu damıtılmış suyla durulayın ve bir kağıt mendille (tercihen Kimwipes gibi laboratuvar mendilleri kullanarak) kurulayın. Elektrotları ASLA kağıtla silmeyin; bu, kalibrasyonu ve dolayısıyla okumaları etkileyebilecek statik voltaj oluşturabilir. Tek kalibrasyon noktası olması durumunda işlem tamamlanır. 2 veya 3 kalibrasyon noktası olması durumunda işlemin tekrarlanması gerekir. Bir su örneğinin pH'ını ölçerken, çözeltiyi elle veya bir karıştırıcı kullanarak karıştırın ve sıcaklığın dengelenmesi için zaman tanıyın. Laboratuvar uygulamalarında pH ve sıcaklığın kaydedilmesi tavsiye edilir.
Kalibrasyon tamponlarının eskimesi
Çoğu kimyasalda olduğu gibi pH tamponları da zamanla bozulur. Bazı tamponlar değişime dayanıklı ve raf ömrü uzun (birkaç yıl) olacak şekilde üretilmektedir. Ambalajında son kullanma tarihi belirtilen tamponları seçin. Karbonat tamponların raf ömrü, havadaki karbondioksite maruz kalma nedeniyle alkali veya asit tamponlardan daha kısa olma eğilimindedir. Kalibrasyon sırasında elektrotla temas eden tamponlar atılmalıdır. Tamponun küfle kaplı olduğunu fark ederseniz (genellikle bu yaklaşık 4 aralığındaki tamponlar için geçerlidir), onu atın. Akvaryumunuzun pH'ını ayarlamak için tampon kullanmayın.
pH Elektrotlarının Saklanması
pH sensörleri doğru şekilde saklanmalıdır. En önemli şey cam şişenin sulu kalmasıdır. İkinci olarak, başlangıç çözeltisi, çözeltinin kendisi ile elektrotun iç çözeltisi/jeli arasında ozmoza izin vermemelidir. Ayrıca küf oluşumunu ve kirlenmeyi önlemek için antimikrobiyal bileşen içermesi gerekir.
Gerekli pH kalibrasyon tamponları, stok çözeltileri ve aksesuarları burada görülebilir: http://hannainst.com/ph-solutions
Hanna Instruments pH Blogları ve Kaynakları
1.2. pH elektrot Kılavuzları ve Kontrol Listeleri
3. pH Ölçümlerinde İlk 10 Hata
4.
