Sıcaklık pH'ı nasıl etkiler? PH: nedir, bu faktör neden önemlidir ve Hanna Instruments'tan pH metre örneğini kullanarak nasıl ölçüleceği
Bu bölümün makaleleri Word formatında (metin ve şekiller) ve Excel formatında (metin, şekiller, hesaplamaların çalışma parçaları) indirilebilir.
Ancak yine de bir önceki derste anlatılan resimleri kullanmaktan hoşlanmıyorsanız, NaCl=0--500 µg/kg ve t=10--50 °C aralığında çalışan kısa programları bir ekstrapolasyon ile sunabilirsiniz. Sodyum cinsinden 2 µg/kg'a kadar hata, bu da ölçümün kendi hatasından çok daha azdır. Bu programları Fragment.xls dosyasında bulacaksınız, aşağıdaki tablo biçimindedirler:
Hava ile temas halinde NaCl:
Oda havasındaki karbondioksit içeriği hesaplanan değerden yüksekse, bu parçalardan hesaplanan NaCl konsantrasyonu fazla tahmin edilecektir.
Şimdi verilerimizin kalitesi hakkında. Her zaman orijinal bilgileri saklayın. Cihazın okumalarını kaydettiyseniz - elektriksel iletkenlik veya pH - ölçülen çözeltinin sıcaklığını not edin. pH için, ölçüm sırasında sıcaklık dengeleyicinin açık olup olmadığını belirtin ve genellikle cihazın talimatlarına bakın, numune sıcaklığı standart sıcaklıktan saptığında ne yapar. Özellikle ilk başta yüksek karbondioksit içeriğine sahip bir numunede olmak üzere bir numunenin pH'ını, iletkenliğini veya hidratlı alkalinitesini belirlerken, numunenizin artık alındığı andaki ile aynı olmadığını unutmayın. Numuneden havaya bilinmeyen miktarda karbon dioksit geçmiştir veya bunun tersi de geçerlidir.
Bir şekilde Vinnitsa'dan aradılar ve pH'ın sıcaklığa göre nasıl ayarlanacağını sordular. Sadece bu nesne üzerinde yapılabilir ve yapılmamalıdır. Her durumda, numunenin başlangıç pH'ını ve sıcaklığını kaydedin ve düzeltilmiş pH değeri için ayrı bir sütun sağlayın.
Şimdi pH'ın nasıl ayarlanacağı hakkında. Korkarım ki yüz bilge bile bu "basit" soruya genel anlamda cevap veremeyecektir. Örneğin, kesinlikle saf su için pH'ın sıcaklığa bağımlılığı böyle görünür.
Aynı, ancak hava ile temas halinde:
Ancak bu iki grafik için sıcaklık için pH düzeltmesi aynı çıktı:
Bu grafikler için t=25 °C'de ölçülen pHt'den pH'a geçiş aşağıdaki formül kullanılarak yapılabilir:
Daha titiz bir yaklaşım, 1 ve 3 mg/l serbest karbon dioksit değil, 1 ve 3 mg/l toplam (ayrışmamış ve ayrışmış) karbon dioksit almak olacaktır. İstenirse bu parçayı Sayfa 4'te bulabilirsiniz, ancak bu parçanın sonuçları bu Sayfada verilenlerden önemli ölçüde farklı olmayacaktır.
Karbondioksit parçalarının, karbondioksite ek olarak alkali veya asit bulunmadığı ve özellikle amonyak bulunmadığı sularla ilgili olarak verildiğini unutmayın. Bu sadece orta basınçlı kazanlara sahip bazı termik santrallerde olur.
Konunun incelenmesinin amaçları:
- konu sonuçları: "elektrolitik ayrışma", "elektrolitik ayrışma derecesi", "elektrolit" kavramlarının incelenmesi, hidrojen indeksi hakkında bilginin geliştirilmesi, güvenlik yönetmeliklerine uygunluğa dayalı maddelerle çalışma becerilerinin geliştirilmesi;
- meta-konu sonuçları: dijital ekipman kullanarak bir deney yürütme (deneysel veriler elde etme), sonuçları işleme ve sunma becerilerinin oluşumu;
- kişisel sonuçlar: bir laboratuvar deneyi kurmaya dayalı eğitim araştırması yapma becerilerinin oluşumu.
"pH ve sıcaklık" projesini kullanmanın fizibilitesi
1. Proje üzerinde çalışmak, belirli bir yaş için (13-14 yaş) zor olan “Elektolitik ayrışma teorisi” teorik konusunun çalışmasına ilgi oluşumuna katkıda bulunur. Bu durumda öğrenciler pH'ı belirleyerek asidin ayrışma derecesi ile çözeltinin sıcaklığı arasındaki ilişkiyi kurarlar. Bir soda çözeltisi ile çalışmak, 8. sınıfta propaedeutiktir ve tuz hidrolizi çalışmasında 9. sınıfta (ders dışı etkinlikler), 11. sınıfta (genel kurs) projenin sonuçlarına geri dönmenizi sağlar.
2. Araştırma için reaktiflerin (sitrik asit, kabartma tozu) ve ekipmanın (dijital pH sensörlerinin yokluğunda gösterge kağıdı kullanılabilir) mevcudiyeti.
3. Deneysel metodolojinin güvenilirliği, kesintilere ve metodolojik hatalara karşı garantili olarak işin düzgün ilerlemesini sağlar.
4. Deneyin güvenliği.
enstrümantal bölüm
Teçhizat:
1) dijital pH sensörü veya laboratuvar pH ölçeri, turnusol kağıtları veya diğer asitlik göstergeleri;
2) alkol termometresi (0 ila 50 0С arası) veya dijital sıcaklık sensörü;
3) sitrik asit (1 çay kaşığı);
4) soda içmek (1 çay kaşığı);
5) damıtılmış su (300 mi);
6) su banyosu için bir kap (alüminyum veya emaye tava veya kase), çözeltileri soğuk su veya kar jeti ile soğutabilir ve sıcak suyla ısıtabilirsiniz;
7) 50-100 ml (3 adet) kapasiteli topraklanmış kapaklı kimyasal beherler.
Ders numarası 1. Sorunun formülasyonu
Ders planı:
1. "Elektrolitik ayrışma", "elektrolitik ayrışma derecesi", "elektrolit" kavramlarının tartışılması.
2. Sorunun ifadesi. Enstrümantal bir deney planlama.
Etkinlik içeriği
öğretmen etkinliği
1. "Elektrolitik ayrışma", "elektrolitik ayrışma derecesi", "elektrolit" kavramlarının tartışılmasını organize eder. Sorular:
elektrolitler nedir?
- Elektrolitik ayrışma derecesi nedir?
- Güçlü (örneğin, sülfürik asit, alüminyum sülfat) ve zayıf elektrolitlerin (örneğin, asetik asit) ayrışma denklemini yazma şekli nedir?
- Çözeltinin konsantrasyonu ayrışma derecesini nasıl etkiler?
Cevap, seyreltik ve konsantre asetik asit çözeltileri örneği kullanılarak tartışılabilir. Elektrik iletkenliğini belirlemek mümkün ise sirke esansı ile sofra sirkesinin farklı elektriksel iletkenliğini ortaya koymak mümkündür.
Algılamak yeni bilgi kimya derslerinde oluşan ayrışma derecesi hakkında fikirlerin geliştirilmesi Bilişsel
Konuyu anlamanın tamlığını değerlendirin Sorunun anlaşıldığını analiz etme yeteneği Düzenleyici
öğretmen etkinliği
2. Enstrümantal deneyin planlanmasını ve hazırlanmasını düzenler:
- "pH ve sıcaklık" projesinin bilgilerine aşinalık;
- projenin amacının tartışılması, hipotezler;
- çalışma gruplarının organizasyonu (üç grup);
- ekipman hazırlığı
Yapılacak İşlemler Oluşturulan etkinlik yöntemleri Öğrenci etkinlikleri
Asitlerle (sitrik asit) çalışırken güvenlik düzenlemeleri hakkındaki bilgileri algılarlar Güvenlik düzenlemelerine uyma ihtiyacı kavramını geliştirirler Bilişsel
Neyin anlaşılmaz kaldığını netleştirin Konuyla ilgili bir soru formüle etme yeteneği İletişimsel
Proje üzerinde çalışmanın metodolojisini anlamanın eksiksizliğini değerlendirin Sorunun anlaşılmasını analiz etme yeteneği Düzenleyici
Ders numarası 2. Bir deney yapmak
Ders planı:
1. Dijital pH ve sıcaklık sensörlerinin çalışması için hazırlık.
2. pH'ın sıcaklığa bağımlılığı üzerine bir çalışma yürütmek:
1. grup: 10 0С, 25 0С, 40 0С'de sitrik asit çözeltisinin pH ölçümü;
2. grup: 10 0С, 25 0С, 40 0С'de kabartma tozu çözeltisinin pH'ının ölçülmesi;
3. grup: 10 0С, 25 0С, 40 0С'de damıtılmış suyun pH ölçümü.
3. Elde edilen sonuçların birincil analizi. GlobalLab projesinin anketlerini doldurmak.
öğretmen etkinliği
1. Her öğrenci grubu için işyerleri düzenler:
- çözeltilerin nasıl soğutulacağını ve ardından kademeli olarak nasıl ısıtılacağını ve sıcaklık ve pH ölçümlerinin nasıl yapılacağını açıklar;
- öğrencilerin sorularını yanıtlar
Yapılacak İşlemler Oluşturulan etkinlik yöntemleri Öğrenci etkinlikleri
Çalışma yöntemine göre bilgiyi algılama Dijital sensörlerin çalışması hakkında fikir geliştirme Bilişsel
Neyin anlaşılmaz kaldığını netleştirin Konuyla ilgili bir soru formüle etme yeteneği İletişimsel
Projedeki çalışmanın anlaşılmasının tamlığını değerlendirmek Konunun anlaşılmasını analiz etme yeteneği Düzenleyici
öğretmen etkinliği
2. Öğrencilerin çalışmalarını gruplar halinde düzenler. Öğretmen gruplar halinde çalışmanın ilerlemesini kontrol eder, öğrencilerden gelen olası soruları cevaplar, tahtadaki araştırma sonuçları tablosunun tamamlanıp tamamlanmadığını izler.
Yapılacak İşlemler Oluşturulan etkinlik yöntemleri Öğrenci etkinlikleri
1. Dijital sensörleri PC'ye bağlayın.
2. Çözümler hazırlayın:
1. grup - sitrik asit;
2. grup - kabartma tozu;
3. grup - damıtılmış su.
3. Çözeltileri soğutun ve pH'ı 10°C'de ölçün.
4. Çözeltileri kademeli olarak ısıtın ve pH'ı 25°C ve 40°C'de ölçün.
5. Ölçüm sonuçları, tahtaya çizilen genel bir tabloya girilir (tartışma için uygun) Enstrümantal araştırma için becerilerin oluşumu Bilişsel
Gruplar halinde çalışma Gruplarda eğitimsel işbirliği İletişimsel
Ortak bir problem üzerinde çalışmak, yapılan işin hızını ve eksiksizliğini değerlendirmek, Tüm sınıfın ortak çalışmasına dayanarak eylemlerini analiz etme ve düzeltme yeteneği Düzenleyici
öğretmen etkinliği
3. Araştırma sonuçlarının birincil analizini organize eder. GlobalLab projesinin “pH ve sıcaklık” anketlerini doldurmak için öğrencilerin çalışmalarını düzenler.
Yapılacak İşlemler Oluşturulan etkinlik yöntemleri Öğrenci etkinlikleri
Diğer grupların çalışmalarının sonuçlarını tanıyın pH'ın sıcaklığa bağımlılığı hakkında fikir oluşumu Bilişsel
Diğer grupların temsilcilerine sorular sorun Sınıf arkadaşlarıyla eğitimsel işbirliği. Sözlü konuşmanın gelişimi İletişimsel
Çalışmanın sonuçlarını analiz etme, proje anketini doldurma Eylemlerini analiz etme ve çalışmalarının sonuçlarını sunma becerisi Düzenleyici
Ders numarası 3. Sonuçların analizi ve sunumu
Etkinlik içeriği
1. Sonuçların sunumu: öğrenci performansları.
2. Dijital pH sensörleri kullanan proje katılımcıları için önemli olan bulguların tartışılması.
öğretmen etkinliği
1. Öğrenci performanslarını düzenler. Hoparlörleri destekler. Projedeki çalışma hakkında bir sonuç çıkarır, tüm katılımcılara teşekkürler
Yapılacak İşlemler Oluşturulan etkinlik yöntemleri Öğrenci etkinlikleri
Faaliyetlerinin sonuçlarını sunun, sınıf arkadaşlarının konuşmalarını dinleyin Proje sonuçlarının sunum şekli hakkında fikir oluşumu Bilişsel
Konuşmaların tartışılmasına katılın Sınıf arkadaşlarıyla eğitim işbirliği. Sözlü konuşmanın gelişimi İletişimsel
Çalışmalarının sonuçlarını analiz etme, sınıf arkadaşlarının ifadeleri hakkında yorum yapma Faaliyetlerinin sonuçlarını ve diğer insanların çalışmalarını analiz etme becerisi Düzenleyici
öğretmen etkinliği
2. “Soğutulduğunda veya ısıtıldığında çözeltinin pH'ı nasıl davranacak? Bilim adamları neden aynı sıcaklıkta pH'ı ölçmeye çalışıyor ve GlobalLab projesinin katılımcıları bundan nasıl bir sonuç çıkarmalı?
“Çözeltilerin sıcaklığı değiştiğinde, çözünmüş asitlerin ve alkalilerin ayrışma sabiti ve dolayısıyla pH değeri değişir” projesinin hipotezini doğrulayan veya reddeden sonuçların bir tartışmasını düzenler.
Yapılacak İşlemler Oluşturulan etkinlik yöntemleri Öğrenci etkinlikleri
Çözeltinin pH'ı ile sıcaklık arasındaki ilişkiyi tartışın Elektrolitik ayrışma derecesi hakkında fikirlerin geliştirilmesi Bilişsel
Proje hipotezi hakkındaki düşüncelerini ifade edin ve bir sonuç formüle edin Sınıf arkadaşlarıyla eğitimsel işbirliği. Sözlü konuşmanın gelişimi İletişimsel
Elde edilen sonuçlara dayalı olarak proje hipotezini değerlendirme Halihazırda elde edilen sonuçlara dayalı olarak hipotezi değerlendirme ve bir sonuç formüle etme becerisi Düzenleyici
pH elektrotları ideal sistemler değildir. Farklı uzunluklara, kusurlu geometrik şekillere, iç elektrolit bileşimindeki düzensizliklere vb. sahip olabilirler. Bütün bunlar özelliklerini etkiler ve aynı zamanda herhangi bir üretimde belirli toleranslar olduğu için bu oldukça normaldir. Bu nedenle, her pH metrenin elektrottan gelen sinyal ile çözeltinin pH değeri arasındaki ilişkiyi kurmasına yardımcı olacak bir kalibrasyona ihtiyacı vardır.
Kalibrasyon çok önemli bir andır! pH'ı kullanılan standartlardan daha yüksek bir doğrulukla ölçmenin imkansızlığının farkında olunmalıdır. Örneğin, 0,01pH doğrulukla çalışmak istiyorsanız, aşağıdaki koşullar karşılanmalıdır: pH metre ve elektrotun toplam hatası 0,005 pH'ı geçmemelidir ve kalibrasyon, özel yüksek değerlere özel dikkat gösterilerek yapılmalıdır. -hassas tampon çözümleri. Depolanmadıkları için bu tür çözümleri satın alamazsınız. Özel olarak hazırlanmış reaktifler ve su kullanılarak bağımsız olarak hazırlanmaları gerekecektir.
+/- 0,005 pH doğruluğunda bir tampon hazırlayamıyorsanız, doğruluğu +/- 0,02 pH seviyesinde sağlanan markalı tampon çözeltilerle yetinmek zorunda kalacaksınız. Bu tür standartlara göre kalibre edildiğinde, cihaz hatasının 0,01 pH seviyesinde olması şartıyla toplam hata 0,04 - 0,03 pH'ı geçmeyecektir. Bu en yaygın uygulamadır ve pH'ı 0,05 pH'dan daha iyi bir doğrulukla korumayı gerektiren tek bir yöntem veya GOST bulamazsınız. Tek istisna, bazı farmasötik ve özel sektörlerdir.
Modern pH elektrotları genellikle birleştirilir, yani. pH elektrodu ve referans elektrodu aynı muhafazada bulunur. Kullanım kolaylığına ek olarak, bu daha hızlı yanıt ve daha düşük genel hata sağlar.
Bu tür elektrotlar için izoelektrik nokta pH=7'dir (0 mV). Bu nedenle cihaz önce nötr pH tamponu (örn. 6.86 veya 7.01) ile kalibre edilmelidir. İkinci nokta yaklaşık 3 pH birimi uzaklıkta seçilmelidir, yani. pH = 4 veya 10. Cihaz yalnızca iki tamponla kalibre edilmişse, ikinci noktanın seçimi esas olarak çalıştığınız aralığa bağlıdır. Bunlar alkali çözeltilerse, pH = 4 olan asidik ise pH = 10 olan bir tampon kullanın. Bunun nedeni, asidik ve alkali bölgelerde kalibrasyon düz çizgilerinin eğimlerindeki bazı farklılıklardır. Enstrümanınız üç veya daha fazla nokta ile kalibre edilebiliyorsa sorun olmayacaktır. Bu durumda, pH metre kendi başına izlediği için kalibrasyon sırası önemli değildir.
Ucuz pH metre modellerinde (HI8314, Piccolo, Checker), kalibrasyon için iki vida sağlanmıştır: biri izoelektrik (referans) noktasını (pH7) ayarlamak için, diğeri eğimi ayarlamak için (pH4 / 10). Çok sık, kullanıldıklarında kafaları karışır ve vidaların karşılıklı konumu kalibrasyona izin vermediğinde bir durum ortaya çıkar. Bu durumda kalibrasyondan önce her iki vida da orta konuma ayarlanmalıdır (en uç konumdan Piccolo için 1/2 tur ve diğer modeller için 15-16 tur).
pH metrelerin en gelişmiş modelleri sözde. Son kalibrasyon tarihine ek olarak, kalibrasyon eğrisinin eğiminin teorik değere (25C'de 59.16) oranına bağlı olarak elektrotun durumunu % olarak değerlendirmenizi sağlayan GLP desteği. Cihaz GLP'yi desteklemiyor ancak mV ölçüm moduna sahipse, pH=7 ve pH=4 tamponundaki 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 elektrotu değiştirmek gerekir.
Sıcaklık telafisi sorunu, otomatik sıcaklık telafisi
Sıcaklık değişimlerinin telafisi sorunu, pH-metride çözülmesi en önemli ve en zor sorunlardan biridir. Ölçüm hatası üç nedenden dolayı oluşur: Nernst denklemi sıcaklığı içerir; Tampondaki ve numunelerdeki hidrojen iyonlarının denge konsantrasyonları sıcaklığa göre değişir; pH elektrotunun özellikleri sıcaklığa bağlıdır. 1. Nernst denklemine göre, kalibrasyon eğrisinin teorik eğimi sıcaklıkla değişir. Cihaz bu değişikliği dikkate almazsa, her santigrat derece ve izopotansiyel noktasından her pH birimi için ortalama olarak 0.003 рН'e eşit bir hata ölçüm hatasına eklenir.Örneğin: alet 25C'de pH=7 tampon ile kalibre edilmiştir.
20C'de pH=5 olan numune, hata = 0.003 x 5 x 2 = 0.03
2C'de pH=2,5 olan numune, hata = 0,003 x 23 x 4,5 = 0,31
80C'de pH=12 olan numune, hata = 0,003 x 55 x 5 = 0,82
|
hava sıcaklığı |
PH değeri |
||||
Sıcaklık kompanzasyonu hakkında bilmeniz gerekenler
1. pH-metride otomatik sıcaklık telafisi, yalnızca Nernst denkleminde yer alan sıcaklığın dikkate alınması anlamına gelir.
2. 25C'de bir numunenin tam pH'ını bilmek istiyorsanız, tek gerçek çıkış onu 25C'de ölçmektir.
hidrojen göstergesi, pH(lat. pondus hidrojeni- "hidrojenin ağırlığı", telaffuz edilir "pash"), bir çözeltideki hidrojen iyonlarının asitliğini nicel olarak ifade eden aktivitesinin (yüksek derecede seyreltik çözeltilerde, konsantrasyona eşdeğer) bir ölçüsüdür. Litre başına mol olarak ifade edilen hidrojen iyonlarının aktivitesinin ondalık logaritmasına büyüklük olarak eşit ve işaret olarak zıt:
pH'ın tarihi.
kavram pH Danimarkalı kimyager Sorensen tarafından 1909'da tanıtıldı. gösterge denir pH (Latince kelimelerin ilk harflerine göre potansiyel hidrojeni hidrojenin gücüdür, veya gölet hidrojeni hidrojenin ağırlığıdır). Kimyada, kombinasyon pX genellikle eşit olan bir değeri belirtir lg X ama bir mektupla H bu durumda hidrojen iyonlarının konsantrasyonunu gösterir ( H+) veya daha doğrusu, hidronyum iyonlarının termodinamik aktivitesi.
pH ve pOH ile ilgili denklemler.
pH değeri çıkışı.
25 °C'deki saf suda, hidrojen iyonlarının konsantrasyonu ([ H+]) ve hidroksit iyonları ([ ey− ]) aynıdır ve 10 −7 mol/l'ye eşittir, bu açıkça suyun iyonik ürününün tanımından çıkar, ['e eşittir. H+] · [ ey− ] ve 10 −14 mol²/l²'ye eşittir (25 °C'de).
Bir çözeltideki iki tür iyonun konsantrasyonları aynıysa, çözeltinin nötr reaksiyona sahip olduğu söylenir. Suya bir asit eklendiğinde, hidrojen iyonlarının konsantrasyonu artar ve hidroksit iyonlarının konsantrasyonu azalır; bir baz eklendiğinde, aksine, hidroksit iyonlarının içeriği artar ve hidrojen iyonlarının konsantrasyonu azalır. Ne zaman [ H+] > [ey− ] çözeltinin asidik olduğu söylenir ve ne zaman [ ey − ] > [H+] - alkali.
Temsil etmeyi daha uygun hale getirmek, negatif üsden kurtulmak için, hidrojen iyonlarının konsantrasyonları yerine, hidrojen üssü olan zıt işaretle alınan ondalık logaritmaları kullanılır - pH.
Bir çözelti pOH'nin temellik indeksi.
Biraz daha az popüler olan tam tersi pH değer - çözüm bazlılık indeksi, pOH iyonların çözeltisindeki konsantrasyonun ondalık logaritmasına (negatif) eşittir ey − :
25 ° C'de herhangi bir sulu çözeltide olduğu gibi, daha sonra bu sıcaklıkta:
Farklı asitliğe sahip çözeltilerde pH değerleri.
- Yaygın inanışın aksine, pH 0 - 14 aralığı dışında değişebilir, bu sınırların dışına da çıkabilir. Örneğin, bir hidrojen iyonu konsantrasyonunda [ H+] = 10 -15 mol/l, pH= 15, 10 mol / l'lik bir hidroksit iyonu konsantrasyonunda pOH = −1 .
Çünkü 25 °C'de (standart koşullar) [ H+] [ey − ] = 10 −14 , bu sıcaklıkta olduğu açıktır pH + pOH = 14.
Çünkü asidik çözeltilerde [ H+] > 10 −7 , yani asidik çözeltiler için pH < 7, соответственно, у щелочных растворов pH > 7 , pH nötr çözümler 7'dir. yüksek sıcaklıklar suyun elektrolitik ayrışma sabiti artar, bu da suyun iyon ürününün arttığı anlamına gelir, o zaman nötr olacaktır pH= 7 (bu, aynı anda artan konsantrasyonlara karşılık gelir: H+, ve ey-); azalan sıcaklık ile, aksine, nötr pH artışlar.
pH değerini belirleme yöntemleri.
Değeri belirlemek için birkaç yöntem vardır. pHçözümler. pH değeri, göstergeler kullanılarak yaklaşık olarak tahmin edilir, kullanılarak doğru bir şekilde ölçülür. pH-metre veya asit-baz titrasyonu yapılarak analitik olarak belirlenir.
- Hidrojen iyonlarının konsantrasyonunun kaba bir tahmini için, genellikle asit-baz göstergeleri- rengine bağlı olan organik boyalar pHçevre. En popüler göstergeler: turnusol, fenolftalein, metil portakal (metil portakal) vb. Göstergeler asidik veya bazik olmak üzere 2 farklı renkte olabilir. Tüm göstergelerin renk değişimi, genellikle 1-2 birim olan asitlik aralığında meydana gelir.
- Çalışma ölçüm aralığını artırmak için pH uygulamak Evrensel gösterge, çeşitli göstergelerin bir karışımıdır. Evrensel gösterge, asidik bölgeden alkali bölgeye geçerken rengi sürekli olarak kırmızıdan sarıya, yeşilden, maviden mora değiştirir. Tanımlar pH bulutlu veya renkli çözümler için gösterge yöntemi zordur.
- Özel bir cihazın kullanımı - pH-meter - ölçmeyi mümkün kılar pH daha geniş bir aralıkta ve daha doğru (0,01 birime kadar) pH) göstergelerden daha fazla. İyonometrik belirleme yöntemi pH potansiyeli iyon konsantrasyonuna bağlı olan bir cam elektrot içeren bir milivoltmetre-iyonometreli bir galvanik devrenin EMF'sinin ölçümüne dayanır. H+çevreleyen çözümde. Yöntem, özellikle seçilen aralıkta gösterge elektrotunun kalibrasyonundan sonra yüksek doğruluk ve rahatlığa sahiptir. pHölçmeyi mümkün kılan pH opak ve renkli çözümler ve bu nedenle sıklıkla kullanılır.
- Analitik hacimsel yöntem — asit-baz titrasyonu- ayrıca çözeltilerin asitliğini belirlemek için doğru sonuçlar verir. Bilinen konsantrasyonda bir çözelti (titrant) test edilecek çözeltiye damla damla eklenir. Karıştırıldıklarında, Kimyasal reaksiyon. Eşdeğerlik noktası - titrantın reaksiyonu tamamlamak için tam olarak yeterli olduğu an - bir gösterge kullanılarak sabitlenir. Bundan sonra, eklenen titrant çözeltisinin konsantrasyonu ve hacmi biliniyorsa, çözeltinin asitliği belirlenir.
- pH:
0,001 mol/L HCl 20 °C'de pH=3, 30 °C'de pH=3,
0,001 mol/L NaOH 20 °C'de pH=1.73, 30 °C'de pH=10.83,
Sıcaklığın değerler üzerindeki etkisi pH Hidrojen iyonlarının farklı ayrışmasını (H+) açıklar ve deneysel bir hata değildir. Sıcaklık etkisi elektronik olarak telafi edilemez pH-metre.
pH'ın kimya ve biyolojideki rolü.
Çevrenin asitliği çoğu kimyasal işlem için önemlidir ve belirli bir reaksiyonun meydana gelme olasılığı veya sonucu genellikle aşağıdakilere bağlıdır. pHçevre. Belli bir değeri korumak için pH laboratuvar çalışmaları veya üretim sırasında reaksiyon sisteminde, hemen hemen sabit bir değeri korumak için tampon çözeltiler kullanılır pH Seyreltildiğinde veya çözeltiye az miktarda asit veya alkali eklendiğinde.
hidrojen göstergesi 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, genellikle proteinlerin ve nükleik asitlerin fizikokimyasal özelliklerini ve biyolojik aktivitesini etkiler; bu nedenle, asit-baz homeostazını korumak, vücudun normal işleyişi için olağanüstü öneme sahip bir görevdir. Optimalin dinamik bakımı pH biyolojik sıvılar, vücudun tampon sistemlerinin etkisi altında elde edilir.
İnsan vücudunda farklı organlarda, pH değeri farklıdır.
|
Bazı Anlamlar pH. |
|
|
Madde |
|
|
kurşun akülerde elektrolit |
|
|
Mide suyu |
|
|
Limon suyu (%5 sitrik asit çözeltisi) |
|
|
yemek sirkesi |
|
|
Coca Cola |
|
|
elma suyu |
|
|
Deri sağlıklı kişi |
|
|
25°C'de saf su |
|
|
Deniz suyu |
|
|
Eller için sabun (yağlı) |
|
|
Amonyak |
|
|
çamaşır suyu (ağartıcı) |
|
|
Konsantre alkali çözeltiler |
|
Zamanı gelince ilk deniz suyu akvaryumu bir başyapıttı. 20 galon doluydu cam akvaryum silikon yapıştırıcı ile yapıştırılmıştır. Filtrasyon sistemi pnömatik kum filtrelerinden oluşuyordu. Benim görevim, sakinlerinden ikisini desteklemekti (Bencil Gregory Bew - Stegastes leucostictus- ve deniz anemonları kondilaktik) mümkün olduğunca mutlu (ki bu, benim deneyim eksikliğim ve sınırlı kaynaklarım göz önüne alındığında, onları hayatta tutmak anlamına geliyordu). Zor görev 9 yaşındaki bir çocuk için 1964'tü. Akıl hocam, Cobb Pets'ten Bayan Perry, suyun özgül ağırlığını ve pH'ı kontrol etmemi tavsiye etti. Özgül Ağırlık oldukça kolaydı (akvaryuma bir hidrometre bırakın ve tatlı su eklendiğinde belirli bir seviyede bir işaret yapın), ancak pH biraz daha karmaşıktı. Bu parametre, akvaryum suyu numune şişesine renkli bir sıvı eklenerek test edilmiştir. Sanki sihir gibi, su örneğinin rengi değiştirildi ve ardından bir dizi renkli kareden oluşan bir karşılaştırma tablosu kullanılarak karşılaştırıldı. İlk testimin sonuçlarına göre eklemem gerekiyordu. karbonat pH seviyesini yükseltmek için. Görev gereği, öyle yaptım - değişiklik yok. Kabartma tozu paketinin tamamını ekleyene kadar işleme devam ettim.
Balığımın ve anemonumun ölümüne neyin sebep olduğunu asla bilemeyeceğim ama olay anlatılan bölümden hemen sonra gerçekleşti. Evcil hayvanlarım için her şeyin çok üzücü bir şekilde sona ermesinin yanı sıra durum benim için yıkıcı oldu. Haftada bir dolar aldığım tüm işlerim boşa gitti. Daha da kötüsü, sakinlerin ölümünden ben sorumluydum. Onları bahçemizde akan derenin eğreltiotlarıyla kaplı kıyısına gömdüm. Şimdi sıvı reaktifin süresinin dolduğunu düşünüyorum, bu nedenle sonuçlar yanlıştı. Çok öğretici bir dersti.
Durum yıllar içinde pek değişmedi. Bu anahtar parametrenin öneminin ve göstergeleri kontrol etmenin yollarının bilinmemesi, doğru yorumlanmaması ve gerekli önlemlerin alınmaması üzücü sonuçlara yol açabilir ve yol açacaktır. Önemli ölçüde değişen şey, pH ölçüm yöntemleri ve cihazlarının piyasada bulunabilirliği ve satın alınabilirliğidir. Bu yazıda, avantajlarını ve dezavantajlarını karşılaştırarak bazılarına bakacağız.
pH tayini
pH, 0'dan 14'e kadar bir ölçekte ifade edilen ve 0'ın çok asidik ve 14'ün çok alkalin olduğu bir maddenin asidik veya alkali doğasının bir değerlendirmesidir. Nötr ortam (asidik değil ve alkali değil) - bu ölçekte gösterge 7. Asidik pH değerlerinde hidrojen iyonları, alkali koşullarda ise hidroksit iyonları baskındır.Şekil 1. pH ölçeği, hidrojen iyonlarının aktivite derecesini temsil eden logaritmiktir.
Kaynağa bağlı olarak, pH "hidrojen potansiyeli" anlamına gelir veya Fransızca "pouvoir hydrogène" terimi "hidrojen enerjisi" anlamına gelir.
pH ölçümünün önemi
pH, sıvıların (bizim durumumuzda) özelliklerini etkileyen bir özelliğidir. kimyasal bileşimözellikle çözünürlük besinler(eğer abartmadıysak). Düşük pH, potansiyel olarak toksik ağır metalleri çözünür hale getirebilir. pH, enzim aktivitesini etkiler (tercih edilen bir pH aralığına sahiptirler). Yüksek pH, hücre lipid zarlarını çözebilir. saat suda yaşayan organizmalar ayrıca tercih edilen bir pH aralığı vardır. Kısa incelemeÇeşitli ortamlardaki pH değerleri (akvaristleri ilgilendiren) Tablo 1'de sunulmuştur.| pH kaynağı | pH |
|---|---|
| Rio Zenci Nehri | 5.1 |
| yağmur suyu | 5.6 |
| Amazon Nehri (hafif su) | 6.9 |
| Temiz içme suyu | 7 |
| Deniz suyu | 8.2 |
| Tanganika Gölü (yüzey) | 9 |
pH ölçümü
pH'ı belirlemenin birkaç yolu vardır. Her birinin kendi avantajları ve dezavantajları vardır. En ucuzuyla başlayalım.Turnusol kağıdı
Litmus, likenlerden elde edilen bir malzemedir (adı, "boya" ve "yosun / liken" anlamına gelen Eski İskandinav kelimesi litmosi'den gelir). Bu turnusol türevi, farklı pH seviyelerine maruz kaldığında tahmin edilebilir şekilde renk değiştirir. Bu hassasiyet, turnusayı pH'ı belirlemenin kolay ve ucuz bir yolu haline getirir. Turnusol kağıdı, bu suda çözünür boyaların eklendiği kağıttır ve turnusol kağıdının bir su örneğine daldırılmasından kaynaklanan renk değişikliği, asidik veya alkali bir ortamı gösterir. pH ölçüm çalışma aralığı yaklaşık 5 - 8'dir. Renk değişimi testi tam spektrum aydınlatma altında yapılmalıdır.
Şekil 2. Turnusol kağıdı, pH'ı ölçmek için pahalı olmayan ancak yaklaşık bir yoldur.
Avantajları: ucuz (yaklaşık 5 ABD). Hızlı, kullanımı kolay.
Dezavantajları: Yaklaşık rakamlar verir. Sonuç, su numunesinin renginden, indirgeyici ajanlardan ve oksitleyici ajanlardan etkilenir. Sonuçları yorumlamak keskin bir vizyon gerektirir. Reaktifin raf ömrü sınırlıdır.
indikatör boyalar
Böyle çok az pH göstergesi vardır. Bunları toz veya sıvı halde satın alabilirsiniz. Tipik olarak titrasyon içeren analizlerde kullanılırlar. Aşağıda bunlardan bazılarının özellikleri verilmiştir:
Fenolftalein: Asidik ortamda renksiz, alkali ortamda pembe-kırmızıya dönüşen asit/alkali indikatörü. Ölçüm aralığı ~8.3 ila 10.
Metil Turuncu (heliantin, asidik azo boya): pH 3.7 civarında rengi sarıdan kırmızıya değiştirir.
Meta-Cresol Violet: 7.4'te turuncu-sarı ve daha yüksek pH'da (yaklaşık 8.8'e kadar) rengi mora değiştirir.
Bromotimol mavisi: 7.5'te mavi, ~6.2 - 6.8'de yeşilimsi ve yaklaşık 6'da sarı.
Çok Yönlü Gösterge: Geniş bir pH aralığının değerlendirilmesine izin vermek için birden fazla göstergeyi birleştirir.
Şekil 3. API'den alınan bu pH testi, gösterge olarak meta-kresol menekşesini kullanır.
Beyaz bir arka plan üzerinde doğal ışıkta renk değişiminin değerlendirilmesi arzu edilir.
Faydaları: Nispeten ucuz (~10 ABD Doları) Bazı boyalar, bir reaktif kullanılırken pH elektrodu kullanılmadan başka testler (örn. alkalinite) için kullanılabilir.
Dezavantajları: Turnusol kağıdı ile aynı. Tek tek boyaların sınırlı bir pH aralığı vardır. Sonuçlar, test sıvısının bulanıklığından ve/veya renginden etkilenebilir. Karşılaştırma, tam spektrum aydınlatma altında beyaz bir arka plan üzerinde yapılmalıdır. Reaktiflerin sınırlı bir raf ömrü vardır - son kullanma tarihinde bir işaret olmalıdır.
pH elektrotları
Acemi akvaryumcuların hayal etmesinin zor olduğunu biliyorum, ancak 30 yıl önce Avrupa dışındaki akvaryumcular pH elektrotlarının kullanımını pek duymadılar. 1980'lerde bir Alman şirketinin (Dupla GmbH) ileri teknoloji ekipman 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 elektrot) ve bir referans elektrot kullanır. Kural olarak, bu iki elektrot, elektrotun tek bir mahfazasında ("gövde") bulunur. Elektrot gövdesinin sonunda, probun hidrojene duyarlı ince bir cam tabakası vardır. Prob voltajı, hidrojen iyonlarının aktivitesine bağlı olarak değişir (voltaj asidik ortamda artar, alkali ortamda azalır). Referans elektrot, prob ile farkı belirlemek için kullandığımız sabit bir voltaj sağlar. Toplam mV yanıtı, bir pH değerine dönüştürüldüğü bir ölçüm cihazına (metre) gönderilir.
Sensör yapısı ve terminolojisi
Bir pH elektrodunun nasıl çalıştığını anlamak için hem tasarımını hem de diğerlerini tanımlamak için kullanılan bazı terimleri anlamak gerekir.
Muhafaza (elektrot gövdesi): pH elektrodunun çalışan parçalarını içeren içi boş bir tüp. Gövde camdan veya polyesterimid gibi kimyasal olarak dirençli bir plastikten yapılabilir.
Tampon: Bizim durumumuzda pH metreyi kalibre etmek için asit, nötr veya alkali pH gösteren standart bir çözelti kullanılır. Tanımlama kolaylığı için bazı arabellek çözümleri renk kodludur.
Kalibrasyon: Bir analitik aletin kalibrasyonunu kontrol etme veya ayarlama süreci.
Bağlantı (eklem, lehim): İki parçanın birleşimi; bu durumda, test malzemesi ve kontrol dahili çözümü. Bağlantılar yapılır çeşitli malzemeler; Malzemeler, kontrol solüsyonunun geçmesine izin vermek için gözenekli olmalıdır. Tipik olarak seramik, kumaş ve benzerleri kullanılır. Bir, iki ve halka bağlantılı elektrotlar vardır.
Frit: Kısmen erimiş cam veya seramik, bazen derz olarak kullanılır.
ATC: Otomatik Sıcaklık Telafisi. Bir çözeltinin pH'ı sıcaklığa bağlı olduğundan, ATC sıcaklığın etkilerini düzeltir. ATC, elektrotun içine cam ampulün yanına yerleştirilebilen bir sıcaklık sensörü gerektirir.
Referans elektrot: Bilinen, sabit bir voltaj sağlayan bir elektrot; genellikle klor-gümüş telden yapılır ve bir tampon elektrolit ile doldurulur.
Sonda: Sonunda pH'a duyarlı bir cam ampul bulunan bir tüp içinde klor-gümüş tel.
Şekil 4. Bir pH elektrotunun dahili ayrıntıları.
Anlaşılır olması için, kırılgan cam şişeyi çevreleyen koruyucu kapak (kapak) gösterilmemiştir.
Bazı pH elektrotlarının yan tarafında bir bağlantısı vardır
Birkaç çeşit elektrot vardır. Bazı, genellikle daha eski elektrotlar (şimdi deneyimlerimde nadiren görülüyor) iki ayrı muhafazadan oluşuyor. Şu anda, elektrotların çoğu, anot ve katodun tek bir mahfaza içinde ayrı ayrı yerleştirildiği birleşik sensörlerdir. Cam ampulün şekli genellikle elektrotun neyi ölçeceğini belirler. Geniş yüzey alanı ile küresel şişeler, su ortamlarında çok amaçlı (evrensel) ölçümler için çok uygundur. Konik şişeler, yarı katı maddelere (et ve diğer gıdalar gibi) ve toprağa nüfuz edebilir. PH'ı ölçmek için düz cam "şişeler" kullanılabilir farklı şekiller deri vb. Bazı elektrotlar yeniden kullanılabilirken diğerleri kimyasal jellerle doldurulmaz. Bazı elektrotların çıkarılabilir (değiştirilebilir) bağlantıları ve probları vardır.
pH Metrelere Kısa Bir Bakış
İncelememiz, Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, ABD) tarafından üretilen pH metrelere odaklanmaktadır. Hanna 1978'den beri piyasadadır ve bugün dünya çapındaki müşterilerine 3.000'den fazla ürün çeşidi sunmaktadır. Şirketin ürünlerinden bazıları akvaryumcuların ilgisini çekiyor.Bu incelemede yer alan tüm Hanna pH metreler, kalibrasyon tamponu, elektrot temizleme solüsyonu ve kutusuyla birlikte verilir. İncelememize şununla başlayalım:
pH Kontrol Cihazı (HI98103)
Şekil 5. Hanna Instruments'tan Uygun Fiyatlı pH Kontrol Cihazı.
HI98103 Checker® giriş seviyesi pH metre, birçok akvaristin alet çantasına değerli bir katkı olacaktır. Cihaz 0.1 pH birimi sunar. uygun fiyata çözünürlük. Uygun fiyat, cihazın otomatik sıcaklık kompanzasyonu (ATC) veya sıcaklık ölçme yeteneği olmadan sadece 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 biyotopları gibi asidik ortamları taklit eden tatlı su sistemleri için daha uygundur (resifler için tipik olan pH değerlerini kesinlikle ölçebilmesine rağmen). ve Afrika çiklitlerine sahip sistemler, ancak yalnızca iki kalibrasyon noktası nedeniyle daha az doğrulukla). Elektrot değiştirilebilir ve bağlantı kağıttan yapılmıştır.Aralık: 0 ila 14 birim
Çözünürlük: 0.1 birim
Doğruluk: ±0.2 birim
Kalibrasyon (mezuniyet): İki; pH 4.01, 7.01 veya 10.01
Otomatik Sıcaklık Telafisi: Hayır
Sıcaklık Ölçümü/Göstergesi: Yok
Değiştirilebilir prob: Evet
Elektrot çapı: 8 mm (~5/16")
LCD Boyutu: 3/8" (~10mm)
Pil: 1-CR2032; kaynak yaklaşık 1000 h.
pHep pH ve Sıcaklık Sensörü (HI98107)
Şekil 6. Kutusunda kalibrasyon tamponlu pHep cihazı.
HI98107 pHep pH ve sıcaklık test cihazı, pH Checker'ın (yukarıda açıklanmıştır) daha modern bir versiyonudur. Cihaz, Amazon biyotopundan resiflere kadar hemen hemen tüm akvaryumların pH'ını belirlemenin yanı sıra, otomatik sıcaklık kompanzasyonu (ATC) ile sıcaklığı da ölçer. Cihaz, kullanılabilir iki kalibrasyon tamponu (4.01 ve 7.01) içerir. üçüncü - (10.01, resif akvaryumları için önerilir). 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 ~8mm
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 en gelişmiş cep pH metresidir. 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 sunar. 5 farklı kalibrasyon tamponunu tanıyabilir.Aralık: -2 ila 16 birim
Çözünürlük: 0.01 birim
Doğruluk: ±0.05 u
Kalibrasyon noktaları: İki seçenek: 4.01, 7.01, 10.01 veya 6.86, 9.18.
Otomatik Sıcaklık Telafisi: Evet
Sıcaklık göstergesi: Evet, °F veya °C, ±0.5°C hassasiyetle ayarlanabilir.
Değiştirilebilir prob: Evet
LCD boyutu: 0,3125" veya ~8 mm (karakter boyutu)
Pil: 4-1.5v piller; yaklaşık 300 saat
HALO Kablosuz Alan pH Ölçer (HI12302)
Şekil 8. Muhtemelen piyasadaki en gelişmiş pH elektrodu olan HALO kablosuz elektrodu.
HI12302 Halo Field pH Meter, birçok olasılık sunan ilginç bir ölçüm cihazıdır. Öncelikle Android veya iOS cihazlardan Bluetooth üzerinden kontrol edilebilen kablosuz bir pH elektrodudur. Güvensiz kullanıcılar bile endişelenmemelidir. Tecrübelerime göre, kurulum inanılmaz derecede kolay. Hanna Instruments web sitesini açtım, HALO bağlantısını takip ettim ve akıllı telefonuma uygulamayı indirdim. Uygulama yüklendikten sonra (ücretsiz indirme, yaklaşık 2 dakika sürer), uygulamayı açtım ve yazılım HALO pH elektrodumu tanıdı. Ardından, gereken tek şey elektrotu kalibre etmek, grafik verilerini görüntülemek, sensör verilerini görüntülemek vb. için uygun simgeleri seçmektir. Daha kolay olamayacağına yürekten inanıyorum. Yazılım her saniye pH ve sıcaklığı ölçer. Veri kaydı, elektrot kimliği, kalibrasyon tarihi, kalibrasyon noktaları, kalibrasyon eğrisi, ölçüm tarihi ve saati, pH, sıcaklık, milivolt vb. sağlar. (Bkz. Şekil 9-11).Prob seçenekleri arasında küresel (evrensel ve su ortamı), konik (gıda, yarı katı malzemeler, toprak vb. için) ve düz uçlu (deri, kağıt vb. için) Polieterimidden (PEI) yapılmış HALO plastik muhafaza, gıda ile temas için onaylanmıştır ve soğutuculu her şeye karşı bağışıktır. kullanabilirsiniz (tamamen "döngünün dışında" olmadığınız ve sisteminize aromatikler ve/veya kısmen halojenli çözücüler dozajlamadığınız sürece).
Aralık: 0 ila 14 birim
Çözünürlük: kullanıcı tarafından yapılandırılabilir: 0.1, 0.01 veya .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
Yedek Prob: Yok
Elektrot çapı: 12 mm (~1/2")
Veri kaydı: Evet
Pil: lityum pil, 500 saat.
Şekil 10. Veri kaydı modunda, HALO elektrotu ile elde edilen pH okumaları tablo şeklinde görüntülenebilir veya…
Şekil 11. ... grafik şeklinde. Notlar alınabilir ve veriler Excel elektronik 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 probları ve elektrotları 6 ay garantilidir.
Diğer Hususlar
Şimdi kısaca pH metre veya elektrot alırken dikkat etmeniz gereken diğer hususlardan bahsedeceğim.Konektörler (adaptörler)
Ayrı elektrotlara sahip pH ölçüm cihazları, cihaza bir konektör kullanılarak bağlanmalıdır (eğer Konuşuyoruz Hanna HALO gibi kablosuz bağlantıya sahip cihazlar hakkında.) Ve görünüm küçük görünse de, uzun vadeli ve muhtemelen maliyetli sonuçları olabilir. Bazı üreticiler, elektrotlarının sürekli kullanımını ve satın alınmasını sağlamak için özel konektörler kullanır. En yaygın olanı Bayonet Neill-Concelman (BNC) hızlı konektörüdür. ABD bağlayıcısı daha az yaygındır. Avrupa'da üretilen bazı cihazlar S7 konektörünü kullanır.
Bağlantılar
pH elektrodundaki bağlantı, iki dünyanın kesişme (buluşma) noktasıdır - sensörün dahili çözümü ve test edilen numune. Bileşikleri, yapılarını ve geometrilerini tanımlamak için kullanılan özel terimler vardır. Tartışıldığı gibi, bağlantılar elektrot kontrol solüsyonunun test solüsyonuna girmesine izin verir. Bu bağlamda, özellikle yağlı numuneler veya yüksek protein içeriği veya süspansiyonlar (slurry solüsyonları) içeren numuneler söz konusu olduğunda kontaminasyona, tıkanmaya maruz kalırlar. Bazı elektrotlar bir doku bağlantısı kullanır. Daha pahalı elektrotlar gözenekli seramik malzemeler kullanır. Bazı bağlantılar PTFE (politetrafloroetilen) plastikten yapılmıştır ve yüksek hidrokarbon ortamları dahil zorlu ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. PTFE bağlantıları bazen oldukça büyüktür ve bir cam ampulün etrafındaki bir halkayı andırır (seramik bağlantılar genellikle küçüktür, sadece yaklaşık 1 mm çapındadır). Herhangi bir bağlantı kirlenebilir.
Neyse ki resif akvaryumcuları için kumaş veya seramik bağlantılı evrensel pH probları uygundur.
pH elektrotlarının temizlenmesi
Elektrotların araştırma araçları olduğunu ve uygun bakım gerektirdiğini her zaman hatırlamakta fayda var. Ve plastik gövde oldukça dayanıklı olmasına rağmen, cam ampul çok kırılgandır - dikkatsiz kullanım kırılmasına neden olabilir. Sadece ara sıra kullanılan elektrotlar, sık temizlik gerektirmez; ancak elektrotunuz kalıcı olarak "organik çorbaya" daldırılırsa (bazı akvaryumlarda olduğu gibi), akvaristlerin elektrotu düzenli olarak temizlemeleri önerilir. Sonda biyolojik kirlenme ve protein ile kaplanır. Yem (ve dalgıç pompaların feci arızaları) akvaryum suyuna yağ ekler ve bu da elektrotun kirlenmesine katkıda bulunur. Neyse ki, temizleme çözümleri elektrot işlevselliğinin korunmasına yardımcı olur. Üreticinin talimatlarını izleyin. Elektrodu ovalamayın - statik boşalmayı önlemek için daima kurulayın.
Doldurulabilir ve doldurulamaz jel elektrotlar
Bazı elektrotlar özel olarak formüle edilmiş solüsyonlarla yeniden doldurulabilirken, diğer elektrotlar jel ile doldurulabilir. Genel olarak, jel sensörler pH'daki değişikliklere daha yavaş yanıt verir. Akvaryumlarda kullanılmak üzere tasarlanmış sensörlerin çoğu jel ile doldurulur.
kalibrasyon
pH elektrotunun doğru kalibrasyonu, doğru sonuçlar elde etmek için bir ön koşuldur. Cihaz Otomatik Sıcaklık Telafisi (ATC) sunuyorsa işlem basitleşir. Şekil 12-14, sıcaklığın bir kalibrasyon standardı (referans) üzerindeki etkisinin örneklerini gösterir.
Şekil 12. Sıcaklığın 4.01 potasyum hidroftalat tamponu üzerindeki etkisi.
Şekil 13. Sıcaklığın potasyum dihidrojen fosfat/dihidrojen fosfat tamponunun (6.865) pH'ı üzerindeki etkisi. Neyse ki, ATC olmayan bir cihaz kullanılıyorsa, oda sıcaklığı kalibrasyonları oldukça doğrudur.
Şekil 14. Bu tamponun pH'ı (sodyum bikarbonat/sodyum karbonat) sıcaklıktan etkilenebilir (ATC cihazının kullanılmasıyla ilgili başka bir durum.) Atmosferden gelen karbondioksit zamanla çözeltiye saldırır.
Bir pH elektrodunun doğru kalibrasyonu biraz sabır ve ayrıntılara dikkat gerektirir. Yeni dönüştürücüler uygun şekilde sulanmalıdır (cihazınızın talimatlarına bakın). Tek noktalı bir kalibrasyon mümkün olmasına rağmen, 2 noktalı bir kalibrasyon yapılması arzu edilir (beklenen pH'ın düşmesi gerekir). Resif akvaryumları için 7.01 ve 9 veya 10 tamponlarını kullanın. Lütfen bazı cihazların tamponları otomatik olarak tanıyabildiğini ve bu nedenle özel solüsyonların kullanılmasını gerektirdiğini unutmayın. Kalibrasyondan önce elektrotta herhangi bir hasar olup olmadığını kontrol edin (özellikle cam ampul). Cam ampul üzerinde biyolojik kirlilik olmamalıdır. Varsa, üretici tarafından önerilen bir temizleme solüsyonu kullanın. Uygun temizlik biyolojik kirlenmeyi, yağı, protein kontaminasyonunu vb. ortadan kaldıracaktır. Elektrot, yeniden doldurulabilirse, üretici tarafından önerilen bir solüsyonla doldurulmalıdır. Elektrot temiz ve iyi durumda olduğunda, ilk kalibrasyon solüsyonuna yerleştirin. Elektrot cam ampulünün ve bağlantısının kalibrasyon çözeltisine tamamen daldırıldığından emin olun (7 mm tamponun kalibrasyon için yeterli olduğu durumlarda 30 mm'lik bir beher kullanıyorum). Çözeltiyi elektrotla (manyetik karıştırıcı yoksa) kuvvetlice karıştırın ve elektrot ile çözeltinin sıcaklığı eşitlenene kadar bekleyin. Değeri cihazın hafızasına girin (genellikle cihaz kalibrasyon modundayken düğmeye basılmalıdır). Elektrodu damıtılmış suyla durulayın ve bir kağıt havluyla kurulayın (tercihen Kimwipes gibi laboratuvar bezleri). Elektrotları ASLA kağıtla silmeyin - statik elektrik oluşabilir ve kalibrasyonu ve dolayısıyla okumaları etkileyebilir. Tek bir kalibrasyon noktası olması durumunda işlem tamamlanmıştır. 2 veya 3 kalibrasyon noktası olması durumunda prosedür tekrarlanmalıdır. Bir su örneğinin pH'ını ölçerken, solüsyonu manuel olarak veya bir karıştırıcı ile karıştırın ve sıcaklık telafisi için zaman tanıyın. Laboratuvar uygulamalarında pH ve sıcaklığın kaydedilmesi tavsiye edilir.
Kalibrasyon tamponlarının eskimesi
Çoğu kimyasalda olduğu gibi, pH tamponları zamanla bozulur. Bazı tamponlar değişime dayanıklı ve uzun raf ömrüne (birkaç yıl) sahip olacak şekilde üretilir. Ambalaj üzerinde son kullanma tarihi olan tamponları seçin. Karbonat tamponların raf ömrü, havadaki karbondioksite maruz kalma nedeniyle genellikle alkali veya asidik tamponlardan daha kısadır. Kalibrasyon sırasında elektrotla temas halinde olan tamponlar atılmalıdır. Tamponun küflendiğini fark ederseniz (genellikle yaklaşık 4 tampon), atın. Akvaryumunuzun pH'ını düzeltmek için tampon kullanmayın.
pH elektrotlarının saklanması
pH sensörlerini uygun şekilde saklayın. En önemlisi, cam ampul nemli kalmalıdır. İkinci olarak, stok çözelti, çözeltinin kendisi ile dahili çözelti/elektrot jeli arasında ozmoz oluşmasına izin vermemelidir. Ayrıca küf oluşumunu ve kirlenmeyi önleyen bir antimikrobiyal bileşen içermelidir.
Gerekli pH kalibrasyon tamponları, stok solüsyonları ve aksesuarları burada bulunabilir: http://hannainst.com/ph-solutions
Hanna Instruments pH blogları ve kaynakları
1.2. pH elektrodu Kılavuzları ve Kontrol Listeleri
3. pH Ölçümlerinde Yapılan İlk 10 Hata
4.
