El principio básico de la medición del pH.
El conocido y antiguo método de medición de corriente cero utilizado para determinar los procesos de reacción química es probablemente la medición del pH. En términos generales, la medición del pH se utiliza para determinar la acidez o alcalinidad de una solución. Incluso el agua químicamente pura tiene una pequeña cantidad de disociación y su ecuación de ionización es: H2O H2O=H3O-OH - (1) Debido al hecho de que sólo se disocia una cantidad muy pequeña de agua, la concentración molar de iones es generalmente un exponente de potencia negativo. Para evitar utilizar el exponente de potencia negativo de la concentración molar en los cálculos, el biólogo Sorensen sugirió en 1909 reemplazar este valor inconveniente por el logaritmo y definirlo como "valor de pH". Matemáticamente, el valor del pH se define como el logaritmo negativo de la concentración de iones de hidrógeno comúnmente utilizada. Es decir, pH=un log [H]
(2) Debido a la fuerte dependencia del producto iónico de la temperatura, para el valor de pH del control del proceso, es necesario conocer simultáneamente las características de temperatura de la solución. Sólo cuando el medio medido está a la misma temperatura se puede comparar su valor de pH. Para obtener un valor de pH reproducible, se utiliza un análisis potenciométrico para la medición del pH. El electrodo utilizado en el método de análisis de potencial se llama batería primaria. El voltaje de esta batería se llama fuerza electromotriz (EMF). Esta fuerza electromotriz (EMF) consta de dos baterías y media. Una de las medias celdas se llama electrodo de medición y su potencial está relacionado con una actividad iónica específica; La otra media celda es una media celda de referencia, comúnmente denominada electrodo de referencia, que generalmente está conectada a la solución de medición y a un medidor de pH industrial. El electrodo de hidrógeno estándar es el punto de referencia para todas las mediciones de potencial. El electrodo de hidrógeno estándar es un alambre de platino galvanizado (recubierto) con cloruro de platino y rodeado por gas hidrógeno. El electrodo indicador de pH más familiar y comúnmente utilizado es un electrodo de vidrio. Es un tubo de vidrio con una película de vidrio soplada sensible al pH en el extremo. El tubo se llena con solución tampón KCI que contiene AgCI saturado, con un valor de pH de 7. La diferencia de potencial que existe en ambos lados de la película de vidrio y refleja el valor de pH sigue la fórmula de Nernst: E=Eo. 1n [H3oq (3) n.] En la fórmula, E es el potencial; E es el voltaje estándar del electrodo; R es la constante del gas; T es la temperatura Kelvin; F es la constante de Faraday; N es la valencia del ion medido; [HO] es la actividad del ion HO. Como puede verse en la ecuación anterior, existe una cierta relación entre el potencial E y la actividad y temperatura de los iones HO. A una determinada temperatura, al medir el potencial E se puede calcular ln [HO] (convertido en un log [HO] para obtener el pH), que es el principio básico de la detección del pH. En la fórmula de Nernst, la temperatura juega un papel importante como variable. A medida que aumenta la temperatura, el valor potencial también aumentará. Por cada aumento de 1 grado en la temperatura, provocará un cambio potencial de 0.2 mV/pH. Representado por el valor de pH, el valor de pH varía en 0.0033 por LPH por I~C. Esto significa que para mediciones de alrededor de 20-30 grados y 7 pH, no es necesario compensar los cambios de temperatura; Para aplicaciones con temperaturas superiores a 30 grados o inferiores a 20 grados y valores de pH superiores a 8 o inferiores a 6, se deben compensar los cambios de temperatura.
