El principio y la estructura de un medidor de pH.
1.medidor de pH
Un medidor de pH (acidez) es un instrumento que mide la actividad de H+ en una solución mediante el método potenciométrico. El valor medido por un medidor de pH es un método utilizado para expresar el pH de una solución. Se expresa mediante el logaritmo negativo de la concentración de iones H+ en la solución, es decir: pH=ーlg[H+].
El medidor de pH que utilizamos se compone de dos partes: un medidor eléctrico y un electrodo. En la medición real, el electrodo se sumerge en la solución a medir y la concentración de iones H+ en la solución se convierte en una señal de voltaje de nivel de milivoltios, que se ingresa en el medidor eléctrico. El medidor eléctrico amplifica la señal y la convierte logarítmicamente en pH, y luego el medidor de nivel de milivoltios muestra el pH.
El medidor de pH utiliza un electrodo de vidrio como electrodo de medición y un electrodo de calomelanos como electrodo de referencia. El cambio en el potencial del electrodo de vidrio causado por el cambio en la concentración de iones de hidrógeno provoca un cambio en el potencial entre este y el electrodo de calomelanos, que debe cumplir con la fórmula (2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
En la fórmula:
E - fuerza electromotriz, mV;
E0 - fuerza electromotriz estándar del electrodo, mV;
R es la constante de los gases por mol;
T es la temperatura absoluta en Kelvin;
F - Constante de Faraday.
Se puede ver en la ecuación (2-6) que la temperatura también es un factor importante al medir el pH. Al medir, debes prestar atención al cambio de temperatura y tenerlo en cuenta. En la actualidad, la mayoría de los electrodos utilizados para pH son electrodos compuestos, que combinan electrodos de vidrio y electrodos de calomelanos.
2.electrodo de pH
El electrodo es una parte esencial del medidor de pH. La medición del pH se completa formando una batería química con un electrodo de medición y un electrodo de referencia.
(1) El electrodo de medición de pH, también llamado electrodo indicador de pH, responde a la actividad de los iones de hidrógeno en la solución y el potencial del electrodo cambia en consecuencia. Casi todos los medidores de pH modernos utilizan electrodos de vidrio como electrodos de medición.
(2) El electrodo de referencia (electrodo inerte) no responde a la actividad de los iones de hidrógeno en la solución. En la medición del pH, sirve como media celda con potencial constante y forma una batería química con el electrodo de medición del pH, proporcionando y manteniendo un potencial de referencia fijo.
(3) Un electrodo compuesto es un electrodo que combina un electrodo de medición de pH y un electrodo de referencia. Los electrodos compuestos no se ven afectados por sustancias oxidantes y reductoras, tienen una velocidad de equilibrio rápida y se utilizan ampliamente. Actualmente, estos electrodos se utilizan básicamente para la medición del pH. Independientemente de si el electrodo indicador de vidrio o el electrodo compuesto de vidrio es un electrodo de película delgada, el potencial de membrana tiene una relación de Nernst con la actividad del ion hidrógeno en la solución que se mide, lo que refleja las propiedades únicas del electrodo de película delgada. Estas propiedades se ven afectadas por el propio electrodo y las condiciones de uso. , y tienen un impacto en los resultados de la medición.
