Devlet destek sistemi
ölçülerin birliği

PİŞİRME İÇİN STANDART BAŞLIKLAR
TAMPON ÇÖZÜMLERİ -
ÇALIŞMA STANDARTLARI pH 2 ve 3. ŞEMA

Teknik ve metrolojik özellikler

Bunların belirlenmesi için yöntemler

Moskova Standart bilgi 200 8

Önsöz

Eyaletlerarası standardizasyon çalışmalarını yürütmek için hedefler, temel ilkeler ve temel prosedür GOST 1.0-92 “Eyaletlerarası standardizasyon sistemi tarafından belirlenir. Temel hükümler" ve GOST 1.2-97 "Eyaletlerarası standardizasyon sistemi. Eyaletlerarası standardizasyon için eyaletlerarası standartlar, kurallar ve öneriler. Geliştirme, benimseme, başvuru, güncelleme ve iptal prosedürü"

Standart bilgiler

1 Federal Devlet Üniter Teşebbüsü tarafından Federal Teknik Düzenleme ve Metroloji Ajansı'nın "Tüm Rusya Fiziksel, Teknik ve Radyo Mühendisliği Ölçümleri Bilimsel Araştırma Enstitüsü" (FSUE "VNIIFTRI") tarafından GELİŞTİRİLMİŞTİR

2 Federal Teknik Düzenleme ve Metroloji Ajansı Tarafından SUNULAN

3 Eyaletlerarası Standardizasyon, Metroloji ve Sertifikasyon Konseyi tarafından KABUL EDİLMİŞTİR (8 Aralık 2004 tarihli 26 No'lu Protokol)

MK (ISO 3166) 004-97'ye göre ülkenin kısa adı	MK'ye göre ülke kodu (ISO 3166) 004-97	Ulusal standardizasyon kuruluşunun kısaltılmış adı
Azerbaycan		Azstandart
Belarus		Belarus Cumhuriyeti Devlet Standardı
Kazakistan		Kazakistan Cumhuriyeti Gosstandart'ı
Kırgızistan		Kırgız standardı
Moldova		Moldova-Standart
Rusya Federasyonu		Federal Teknik Düzenleme ve Metroloji Ajansı
Tacikistan		Tacik standardı
Özbekistan		Standart dışı

4 Federal Teknik Düzenleme ve Metroloji Ajansı'nın 15 Nisan 2005 tarih ve 84-st sayılı Emri ile eyaletler arası GOST 8.135-2004 standardı doğrudan ulusal standart olarak yürürlüğe girmiştir. Rusya Federasyonu 1 Ağustos 2005'ten bu yana

6 YAYIM. Aralık 2007

Bu standardın yürürlüğe girmesi (feshedilmesi) ve değişikliklere ilişkin bilgiler “Ulusal Standartlar” endeksinde yayınlanmaktadır.

Bu standartta yapılan değişikliklere ilişkin bilgiler “Ulusal Standartlar” indeksinde (katalog) yayınlanır ve değişikliklerin metni şu adreste yayınlanır: bilgi işaretleri “Ulusal Standartlar”. Bu standardın revize edilmesi veya iptal edilmesi durumunda ilgili bilgiler “Ulusal Standartlar” bilgi dizininde yayınlanacaktır.

EYALETLER ARASI STANDART

Giriş tarihi - 2005-08-01

1 kullanım alanı

Bu standart, belirli pH değerlerine sahip tampon çözeltilerin hazırlanmasına yönelik, flakon veya ampullerdeki kimyasal maddelerin kesin olarak tartılmış miktarları olan standart titrelere uygulanır ve bunların belirlenmesi için teknik ve metrolojik özellikleri ve yöntemleri belirler.

2 Normatif referanslar

Bu standart aşağıdaki standartlara normatif referanslar kullanır:

3.4 Standart titreler, 0,25'in hazırlanması için gerekli olan kimyasalların tartılmış miktarları ile hazırlanır; 0,50 ve 1 dm3 tampon çözeltisi. 1 dm3 tampon çözeltisi hazırlamak için gereken madde numunesinin nominal kütlesi tabloda verilmiştir.

tablo 1

	Standart titreye dahil olan kimyasallar	m maddesi numunesinin nominal kütlesi isim 1 dm3 tampon çözeltisi 1, g hazırlamak için standart titreye dahildir	Tampon çözeltisinin 25 °C'deki nominal pH değeri 2)
	× 2H 2 Ö	25,219	1,48
	Potasyum tetraoksalat 2-su KH3 (C204)2× 2H 2 Ö	12,610	1,65
	Sodyum hidrodiglikolat C4H5O5Na	7,868	3,49
	Potasyum hidrojen tartarat KNS 4 H 4 C 6	9,5 3)	3,56
	Potasyum hidroftalat KNS 8 H 4 O 4	10,120	4,01
	Asetik asit CH3COOH Sodyum asetat CH3COONa	6,010 8,000	4,64
	Asetik asit CH3COOH Sodyum asetat CH3COONa	0,600 0,820	4,71
	Piperazin fosfat C 4 H 10 N 2 H 3 PO 4	4,027	6,26
	Sodyum monohidrojen fosfat Na2HPO4	3,3880 3,5330	6,86
	Potasyum dihidrojen fosfat KH 2 PO 4 Sodyum monohidrojen fosfat Na2HPO4	1,1790 4,3030	7,41
	Potasyum dihidrojen fosfat KH 2 PO 4 Sodyum monohidrojen fosfat Na2HPO4	1,3560 5,6564	7,43
	Tris 4) (HOCH 2) 3 CNH 2 Tris 4) hidroklorür (HOCH 2) 3 CNH2HCl	2,019 7,350	7,65
	Sodyum tetraborat 10-su Na 2 B 4 Ö 7 × 10H 2 Ö	3,8064	9,18
	Sodyum tetraborat 10-su Na 2 B 4 Ö 7 × 10H 2 Ö	19,012	9,18
	Sodyum karbonat Na2C03 Sodyum karbonat asidi NaHCO3	2,6428 2,0947	10,00
	Kalsiyum hidroksit Ca(OH) 2	1,75 3)	12,43
1) Hacmi 0,50 ve 0,25 dm3 olan bir tampon çözeltisi hazırlamak için, madde numunesinin kütlesinin sırasıyla 2 ve 4 kat azaltılması gerekir. 2) Tampon çözeltilerin pH değerlerinin sıcaklığa bağımlılığı Ek'te verilmiştir. . 3) Doymuş bir çözelti hazırlamak için bir örnek. 4) Tris-(hidroksimetil)-aminometan.

3.5 Standart titrelerde tartılan maddelerin kütleleri,% 0,2'den fazla olmayan izin verilen bir sapma ile nominal değerlere karşılık gelmelidir. Doymuş potasyum hidrojen tartrat ve kalsiyum hidroksit çözeltilerinin hazırlanması için standart titrelerde tartılan maddelerin kütleleri,% 1'den fazla olmayan izin verilen bir sapma ile nominal değerlere karşılık gelmelidir.

3.6 Standart titrelerden hazırlanan tampon çözeltileri tabloda verilen nominal pH değerlerini üretmelidir.

Nominal pH değerinden izin verilen sapmalar aşağıdaki sınırları aşmamalıdır:

± 0,01 pH - tampon çözeltiler için - 2. kategorinin çalışma pH standartları;

± 0,03 pH - tampon çözeltiler için - 3. kategorinin çalışma pH standartları.

3.7 Standart titreler, kimyasal maddelerin tozlarının tartılmış miktarları şeklinde ve bunların sulu çözeltileri biçiminde (asetik asitli standart titreler - sadece sulu çözeltiler halinde) hazırlanabilir, hava geçirmez şekilde kapatılmış şişelerde paketlenebilir veya camla kapatılabilir. ampuller.

Sulu çözeltiler hazırlamak için GOST 6709'a uygun damıtılmış su kullanın.

3.8 Belirli standart titrelerin teknik koşullarına göre standart titrelerin paketlenmesi, paketlenmesi, etiketlenmesi ve taşınmasına ilişkin gereklilikler.

3.9 Standart titrelere ilişkin operasyonel belgeler aşağıdaki bilgileri içermelidir:

Amaç: çalışma pH standartlarının kategorisi (2. veya 3.) - standart titrelerden hazırlanan tampon çözeltileri;

Tampon çözeltilerin 25 °C'deki nominal pH değeri;

Desimetreküp cinsinden tampon çözeltilerin hacmi;

Bu standardın ekine uygun olarak geliştirilen, standart titrelerden tampon çözeltilerin hazırlanmasına yönelik metodoloji (talimatlar);

Standart titrenin raf ömrü.

4 Standart titrelerin özelliklerini belirleme yöntemleri

4.1 Örnek sayısıNHer modifikasyonun özelliklerini belirlemek için standart titreler aşağıdakilere göre seçilir: GOST3885 bu modifikasyonun standart titre serisinin hacmine bağlı olarak, ancak ampullerde en az üç standart titre örneği (pH'yi belirlemek için) ve şişelerde en az altı örnek (kütleyi belirlemek için 3, pH'ı belirlemek için 3).

4.2 Kullanılan ölçü aletleri, geçerli bir doğrulama süresine sahip doğrulama sertifikalarına (sertifikalara) sahip olmalıdır.

4.3 Ölçümler normal koşullar altında gerçekleştirilir:

ortam hava sıcaklığı, °C 20 ± 5;

bağıl hava nemi, %30 ila 80 arası;

atmosferik basınç, kPa (mm Hg) 84'ten 106'ya (630'dan 795'e).

4.4 Bir şişe 1) içindeki bir kimyasal madde numunesinin kütlesi, numune ile şişenin kütlesi ile boş, temiz bir şişenin kütlesi arasındaki farkla belirlenir. Numunenin kütlesinin ve şişenin kütlesinin ölçümleri, analitik terazide 0,0005 g'dan fazla olmayan bir hatayla gerçekleştirilir (GOST 24104'e göre doğruluk sınıfı 2'den düşük değildir).

1) Bir cam ampulde standart titre örneğinin kütlesi belirlenmez.

4.4.1 Sapma D Ben, %, Numunenin ağırlığı, her bir numune için ağırlığın nominal değerinden aşağıdaki formülle belirlenir.

Nerede ben nom- standart titreye dahil edilen kimyasal madde numunesinin nominal kütlesi (tabloya bakınız);

Ben

ben ben- kütle ölçüm sonucuBenörnek ( Ben = 1 ... N), G.

4.4.2 Numunelerden en az biri için değer D Ben%0,2'den fazla olacak (ve doymuş tampon çözeltilerinin hazırlanmasına yönelik standart titreler için - %1'den fazla), bu durumda bu modifikasyonun standart titreleri grubu reddedilecektir.

4.5.1 Tampon çözeltinin pH değeri - standart titreden hazırlanan 2. kategorinin çalışma standardı pH'ı, tampon çözeltilerin sıcaklığında (25) 1. kategorinin çalışma standardı pH'ı (GOST 8.120) kullanılarak belirlenir. ± 0,5) °C'de yer alan pH ölçüm prosedürlerine uygun olarak düzenlemeler 1. kategorinin çalışma pH standardı.

4.5.1.1 pH'ın nominal değerden sapması ( DpH) Ben, formülle belirlenir

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

Nerede Ben- standart titre örnek numarası;

pH nom - tabloya göre tampon çözeltinin nominal pH değeri;

pH ben - pH değeri ölçüm sonucuBenörnek ( Ben = 1 ... N).

4.5.1.2 Eğer değer ( DpH) BenTampon çözeltilerinin her biri için pH 0,01'den fazla değilse, bu partinin standart titreleri, 2. kategorinin çalışma pH standardının hazırlanması için uygun kabul edilir.

Eğer değer (D pH) BenTampon çözeltilerinin her biri için pH 0,03'ten fazla değilse, bu partinin standart titreleri 3. kategorinin çalışma pH standardının hazırlanması için uygun kabul edilir.

(DpH) Ben

4.5.4 Tampon çözeltinin pH değeri - standart titreden hazırlanan 3. kategorinin çalışma pH standardı, pH kullanım talimatlarına uygun olarak 2. kategorinin standart pH metresi (GOST 8.120) tarafından belirlenir. Tampon çözeltilerin sıcaklığında (25 ± 0,5) °C.

4.5.2.1 pH'ın nominal değerden sapması ( DpH) Ben tarafından karar verildi .

4.5.2.2 Eğer değer ( DpH) BenTampon çözeltilerinin her biri için pH 0,03'ten fazla değilse, bu partinin standart titreleri 3. kategorinin çalışma pH standardının hazırlanması için uygun kabul edilir.

Tampon çözeltilerden en az biri için ise(DpH) BenpH 0,03'ün üzerindeyse ölçümler numune sayısının iki katı üzerinde tekrarlanır.

Tekrarlanan ölçümlerin sonuçları kesindir. Sonuçlar negatifse standart titre grubu reddedilir.

Ek A
(gerekli)

Standart titrelere yönelik kimyasallar, en azından analitik derecede kimyasal reaktiflerin ilave saflaştırılmasıyla elde edilir. Özel saflıktaki ve kimyasal sınıf niteliklerindeki kimyasal reaktifler, ek saflaştırmaya gerek kalmadan kullanılabilir. Ancak standart titrelere uygunluğunun son kriteri, standart titrelerden hazırlanan tampon çözeltilerin pH değeridir. Maddeleri saflaştırmak için, spesifik elektrik iletkenliği 5'ten fazla olmayan damıtılmış su (bundan sonra su olarak anılacaktır) kullanılması gerekir.× 10 -4 cm × GOST 6709'a göre 20 °C sıcaklıkta m -1.

A.1 Potasyum tetraoksalat 2-su KH3 (C204)2× 2H20, 50 °C sıcaklıkta sulu çözeltilerden çift yeniden kristalleştirme yoluyla saflaştırılır. Doğal havalandırmalı bir kurutma kabininde (55°C) sıcaklıkta kurutun.± 5) °C'den sabit ağırlığa.

A.2 Sodyum hidrodiglikolat (oksidiasetat) C4H5O5Na 110 °C sıcaklıkta sabit ağırlığa gelinceye kadar kurutulur. Kimyasal reaktif mevcut değilse, ilgili asidin sodyum hidroksit ile yarı nötrleştirilmesiyle sodyum hidrodiglikolat elde edilir. Kristalizasyondan sonra kristaller gözenekli bir cam filtreden süzülür.

A.3 Potasyum hidrojen tartrat (potasyum tartarat) KNS4H406, sulu çözeltilerden çift yeniden kristalleştirme yoluyla saflaştırılır; sıcaklıkta (110) fırında kurutulur.± 5) °C'den sabit ağırlığa.

A.4 Potasyum hidroftalat (potasyum ftalat asit) KNS 8 H 4 O 4, ilk yeniden kristalleştirme sırasında potasyum karbonat ilavesiyle sıcak sulu çözeltilerden çift yeniden kristalleştirme yoluyla saflaştırılır. Çöken kristalleri 36°C'den düşük olmayan bir sıcaklıkta filtreleyin. (110) sıcaklıkta doğal havalandırmalı bir kurutma kabininde kurutun.± 5) °C'den sabit ağırlığa.

A.5 Asetik asit CH3COOH (GOST 18270) aşağıdaki yöntemlerden biri kullanılarak saflaştırılır:

a) az miktarda susuz sodyum asetat ilavesiyle damıtma;

b) çift fraksiyonel dondurma (kristalizasyon işleminin tamamlanmasından sonra fazla sıvı faz uzaklaştırılır).

A.6 Sodyum asetat 3-su (sodyum asetat) CH 3 COONa × 3H20 (GOST 199), sıcak sulu çözeltilerden çift yeniden kristalleştirme ve ardından tuzun bir sıcaklıkta (120) kalsine edilmesiyle saflaştırılır.± 3) °C'den sabit ağırlığa.

A.7 Piperazin fosfat C 4 H 10 N 2 H 3 PO 4 × H2O, piperazin ve ortofosforik asitten (GOST 6552) sentezlenir, alkol çözeltilerinden üçlü yeniden kristalleştirme ile saflaştırılır. Sabit ağırlığa kadar bir desikatörde karanlıkta silika jel üzerinde kurutun.

A.8 Tek ikameli potasyum fosfat (potasyum dihidrojen fosfat) KN2P04 (GOST 4198), hacim oranı 1: 1 olan bir su-etanol karışımından çift yeniden kristalleştirme ve ardından bir sıcaklıkta bir fırında kurutma yoluyla saflaştırılır ( 110± 5) °C'den sabit ağırlığa.

A.9 Sodyum fosfat disübstitüe 12-su (sodyum monohidrojen fosfat) Na2HPO4 (susuz) 12-hidrat tuzundan elde edilir Na 2 HPO 4 × 12H20 (GOST 4172), sıcak sulu çözeltilerden üç kat yeniden kristalleştirme yoluyla. Doğal havalandırmalı bir kurutma kabininde aşağıdaki modlarda aşamalı olarak kurutun (susuzlaştırın):

(30 ±) 5) °C - sabit ağırlığa

(50 ± 5) °С'de - » » »

(120 ± 5)°С'de - » » »

A.10 Tris-(hidroksimetil)-aminometan ( HOCH2)3CNH2 80°C’de etüvde sabit ağırlığa gelinceye kadar kurutuldu.

A.11 Tris-(hidroksimetil)-aminometan hidroklorür ( HOCH 2) 3 CNH2HCl 40°C’de etüvde sabit ağırlığa gelinceye kadar kurutuldu.

A.12 Sodyum tetraborat 10-su Na 2 B 4 Ö 7 × 10H20 (GOST 4199), (50) sıcaklıkta sulu çözeltilerden üç kat yeniden kristalleştirme yoluyla saflaştırılır.± 5)°C. İki ila üç gün oda sıcaklığında kurutun. Sodyum tetraboratın son hazırlanması, tuzun bir cam-grafit (kuvars, platin veya floroplastik) kapta, bir sodyum klorür ve sakaroz karışımının doymuş bir çözeltisi veya doymuş bir çözelti üzerinde bir desikatörde tutulmasıyla gerçekleştirilir. KBr oda sıcaklığında sabit ağırlığa kadar.

A.13 Sodyum karbonat Na 2 CO3 (GOST 83) sulu çözeltilerden üç kat yeniden kristalleştirme ile saflaştırılır, ardından bir sıcaklıkta (275) bir fırında kurutulur.± 5) °C'den sabit ağırlığa.

A.14 Sodyum karbonat asit NaHCO3 (GOST 4201), karbondioksit ile kabarcıklanarak sulu çözeltilerden üç kat yeniden kristalleştirme ile saflaştırılır.

A.15 Kalsiyum hidroksit Ca(OH)2, kalsiyum karbonat CaC03'ün (GOST 4530) (1000°C) sıcaklıkta kalsine edilmesiyle elde edilir.± 10) °C, 1 saat Elde edilen kalsiyum oksit CaO, oda sıcaklığında havada soğutulur ve bir süspansiyon elde edilene kadar yavaş yavaş, küçük porsiyonlar halinde, sürekli karıştırılarak su ile dökülür. Süspansiyon kaynama noktasına kadar ısıtılır, soğutulur ve bir cam filtreden süzülür, daha sonra filtreden çıkarılır, bir vakumlu desikatörde sabit ağırlığa gelinceye kadar kurutulur ve ince bir toz haline gelinceye kadar öğütülür. Bir desikatörde saklayın.

Ek B
(bilgilendirici)

Standart başlık değişiklik numarası	Standart titreye dahil olan kimyasal maddeler (tabloya göre değişiklikler)	Sıcaklıkta tampon çözeltilerin pH'ı, °C
	Potasyum tetraoksalat 2-su					1,48	1,48	1,48	1,49	1,49	1,50	1,51	1,52	1,53	1,53
	Potasyum tetraoksalat 2-su			1,64	1,64	1,64	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,66	1,67	1,69	1,72
	Sodyum hidrodiglikolat		3,47	3,47	3,48	3,48	3,49	3,50	3,52	3,53	3,56	3,60
	Potasyum hidrojen tartrat						3,56	3,55	3,54	3,54	3,54	3,55	3,57	3,60	3,63
	Potasyum 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
	Asetik asit + sodyum asetat	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
	Sodyum monohidrojen fosfat + potasyum dihidrojen fosfat	7,51	7,48	7,46	7,44	7,42	7,41	7,39	7,37
	Sodyum monohidrojen fosfat + potasyum dihidrojen fosfat		7,51	7,49	7,47	7,45	7,43	7,41	7,40
	Tris hidroklorür + tris	8,40	8,24	8,08	7,93	7,79	7,65	7,51	7,33	7,26	7,02	6,79
	Sodyum 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
	Sodyum 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
	Sodyum karbonat asit + sodyum 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
	Kalsiyum hidroksit	13,36	13,16	12,97	12,78	12,60	Not - pH değeri > 6 olan çözeltilerin hazırlanması için damıtılmış suyun kaynatılıp 25 - 30 °C sıcaklığa soğutulması gerekir. Cam eşya hazırlanırken sentetik deterjanlar kullanılmamalıdır. B.1.1 Titre standardı, GOST 1770'e göre 2. sınıf balon jojeye (bundan sonra balon olarak anılacaktır) aktarılır. B.1.2 Şişeyi (ampulü) ambalajından çıkarın. B.1.3 Şişenin (ampulün) yüzeyini suyla yıkayın ve filtre kağıdıyla kurulayın. B.1.4 Şişeye bir huni sokun, şişeyi (ampul) üreticinin talimatlarına uygun olarak açın, içeriğin tamamen şişeye dökülmesine izin verin, madde tamamen çıkana kadar şişeyi (ampulü) içeriden suyla durulayın. yüzeylerden yıkama suyunu balona dökün. B.1.5 Şişeyi hacminin yaklaşık üçte ikisine kadar suyla doldurun, içerik tamamen eriyene kadar çalkalayın (potasyum hidrojen tartarat ve kalsiyum hidroksitin doymuş çözeltileri hariç). B.1.6 Şişeyi 5 - 10 cm3 işaretine kadar su eklemeden suyla doldurun. Şişe, 20°C sıcaklıktaki bir su termostatında 30 dakika boyunca termostatlanır (potasyum hidrojen tartarat ve kalsiyum hidroksitin doymuş çözeltileri içeren şişeler tamamen suyla doldurulur ve en az 4 saat süreyle 25°C sıcaklıkta termostatlanır ve Sırasıyla 20 °C'de, şişedeki süspansiyonu periyodik olarak çalkalayarak karıştırın). B.1.7 Şişedeki çözeltinin hacmini işarete kadar suyla doldurun, bir tıpayla kapatın ve içindekileri iyice karıştırın. Potasyum hidrojen tartrat ve kalsiyum hidroksitin doymuş çözeltilerinden alınan numunelerde çökelti, filtrasyon veya süzme yoluyla çıkarılır. 2'DE Çalışma pH standartlarının saklanması B.2.1 Çalışma pH standartları, 25 °C'yi aşmayan sıcaklıkta, karanlık bir yerde, sıkıca kapatılmış cam veya plastik (polietilen) kaplarda saklanır. Çalışma standartlarının raf ömrü, pH ölçümünden hemen önce hazırlanan ve saklanamayan doymuş potasyum hidrojen tartarat ve kalsiyum hidroksit çözeltileri hariç, hazırlanma tarihinden itibaren 1 aydır.

Potansiyometri, test çözeltisine batırılmış bir elektrotun potansiyelinin ölçülmesiyle elektrolit konsantrasyonunun belirlenmesine dayanan elektrokimyasal analiz yöntemlerinden biridir.

Potansiyel (lat. potansiyel– kuvvet), fiziksel kuvvet alanlarını (elektrik, manyetik, yerçekimi) ve genel olarak vektör fiziksel büyüklük alanlarını karakterize eden bir kavramdır.

Bir çözeltideki iyon konsantrasyonunun potansiyometrik ölçüm yöntemi, test çözeltisine yerleştirilen iki özel elektrotun elektrik potansiyelleri arasındaki farkın ölçülmesine dayanır ve bir elektrot - yardımcı olan - ölçüm işlemi sırasında sabit bir potansiyele sahiptir.

Potansiyel e ayrı bir elektrot, standart (normal) potansiyeli aracılığıyla Nernst denklemi (W. Nernst – Alman fizik kimyacısı, 1869 – 1941) kullanılarak belirlenir. e 0 ve iyon aktivitesi A+ elektrot işleminde yer alan

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

Nerede e 0 - elektrotun özelliklerine göre belirlenen ve çözeltideki iyonların konsantrasyonuna bağlı olmayan arayüzey potansiyel farkının bileşeni; R- Evrensel gaz sabiti; N– iyon değeri; T - mutlak sıcaklık; F – Faraday numarası (M. Faraday – 19. yüzyılın İngiliz fizikçisi).

Dar bir elektrokimyasal sistem sınıfı olan bir metal (aynı metalin katyonlarının bir çözeltisi) için türetilen Nernst denklemi, çok daha geniş bir aralıkta geçerlidir.

Potansiyometrik yöntem en yaygın olarak bir çözeltinin asidik veya alkalin özelliklerini karakterize eden hidrojen iyonlarının aktivitesini belirlemek için kullanılır.

Hidrojen iyonlarının çözeltide ortaya çıkması ayrışmadan kaynaklanır (lat. ayrışma- su moleküllerinin bir kısmının ayrılması, hidrojen ve hidroksil iyonlarına ayrılması:

H 2 Ö↔
+
. (4.2)

Kütle hareketi kanununa göre sabit İLE su ayrışma reaksiyonunun dengesi eşittir k=
.
/
.

Sudaki ayrışmamış moleküllerin konsantrasyonu o kadar yüksektir (55,5 M) ki sabit kabul edilebilir, bu nedenle denklem (5.2) basitleştirilmiştir:
= 55,5 =
.
, Nerede
- suyun iyonik çarpımı adı verilen bir sabit,
= 1,0∙10 -14, 22 o C sıcaklıkta.

Su moleküllerinin ayrışması sırasında eşit miktarlarda hidrojen ve hidroksil iyonları oluşur, dolayısıyla konsantrasyonları aynıdır (nötr çözelti). Konsantrasyonların eşitliğine ve suyun iyonik ürününün bilinen değerine dayanarak,

[H+] =
=
= 1∙10 -7 . (4.3)

Hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun daha uygun bir ifadesi için kimyager P. Sarensen (Danimarkalı fiziksel kimyager ve biyokimyacı) pH kavramını tanıttı. ( p, Danimarkaca Potenz (derece) kelimesinin baş harfidir, H ise hidrojenin kimyasal sembolüdür).

Hidrojen pH'ı, çözeltilerdeki hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu (aktivitesini) karakterize eden bir değerdir. Sayısal olarak hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun ondalık logaritmasına eşittir.
, zıt işaretle alınır, yani.

pH = - lg
. (4.4)

Sulu çözeltilerin pH'ı 1 ila 15 aralığında olabilir. 22 o C sıcaklıktaki nötr çözeltilerde, pH = 7, asidik çözeltilerde< 7, в щелочных рН > 7.

Kontrollü çözeltinin sıcaklığı değiştiğinde, katsayının varlığına bağlı olarak cam elektrodun elektrot potansiyeli değişir. S = 2,3∙ denklem (4.1)'de. Sonuç olarak farklı çözelti sıcaklıklarında aynı pH değeri, elektrot sisteminin farklı emk değerlerine karşılık gelir.

Elektrot sisteminin emf'sinin farklı sıcaklıklarda pH'a bağımlılığı, bir noktada kesişen bir grup düz çizgidir (Şekil 4.1). Bu nokta, elektrot sisteminin emf'sinin sıcaklığa bağlı olmadığı çözeltinin pH değerine karşılık gelir; buna denir. izopotansiyel (Yunancadan  - eşit, aynı ve ...potansiyel) nokta. İzopotansiyel noktanın koordinatları ( e VE ve pH I) elektrot sisteminin en önemli özellikleridir. Sıcaklık dikkate alınarak statik karakteristik (4.1) şu şekli alır:

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). 9 yaşındaki bir çocuk için oldukça zor bir yıldı, 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. Tablo 1. Yaklaşık pH değerleri.

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

pH Elektrot Çeşitleri
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, tarafından üretilen pH metrelere adanmıştır. Hanna Aletleri(Woonsocket, Rhode Island, ABD.) Hanna, 1978 yılından bu yana piyasada olup, 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 özellik 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.

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:

Havayla temas eden NaCl:

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.

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 değer - 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.

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.
5. 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.

İÇİNDE insan vücudu Farklı organlarda pH değerinin farklı olduğu ortaya çıkıyor.

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
Asit yağmuru
İçme suyu
25 °C'de saf su
Deniz suyu
Eller için sabun (yağ)
Amonyak
Ağartıcı (çamaşır suyu)
Konsantre alkali çözeltiler