Απογραφή προβλημάτων μέτρησης pH μετρητή
1. Μέτρηση pH σε υψηλή θερμοκρασία
Η υψηλή θερμοκρασία του υδατικού διαλύματος αναφέρεται γενικά σε πάνω από 60 βαθμούς. Υπό αυτές τις συνθήκες, το διάλυμα έχει μια ιδιαίτερα σοβαρή επίδραση διάβρωσης στο γυάλινο ηλεκτρόδιο, ειδικά στην περιοχή του αλκαλικού pH. Αυτό το φαινόμενο διάβρωσης προκαλεί τη μετατόπιση δυναμικού του γυάλινου ηλεκτροδίου και επιδεινώνει την απόδοσή του. .
Σε δεξαμενές αναπαραγωγής μικροβίων στη φαρμακευτική, τη ζύμωση, τη βιομηχανία τροφίμων και άλλες βιομηχανίες, η μέτρηση του pH απαιτεί το γυάλινο ηλεκτρόδιο να μπορεί να αντέξει τη διέγερση υψηλής θερμοκρασίας σε 120-130 βαθμό, δηλαδή το ηλεκτρόδιο να αντέχει στη διάβρωση του διαλύματος υψηλής θερμοκρασίας.
ο
Ένα άλλο πρόβλημα που πρέπει να λυθεί στη μέτρηση υψηλής θερμοκρασίας είναι η σταθερότητα του ηλεκτροδίου αναφοράς.
Για να αποτρέψετε τη διάλυση του AgCl σε υψηλή θερμοκρασία, πυκνώστε το στρώμα AgCl, προσθέστε στερεό AgCl στο διάλυμα του ηλεκτροδίου ή χρησιμοποιήστε μονοκρύσταλλο AgCl ως ηλεκτρόδιο αναφοράς. Το ηλεκτρόδιο αναφοράς μπορεί επίσης να συνδεθεί έξω από την περιοχή υψηλής θερμοκρασίας και να συνδεθεί μέσω μιας γέφυρας αλατιού.
2. Μέτρηση pH σε χαμηλή θερμοκρασία
Σε χαμηλή θερμοκρασία, η εσωτερική αντίσταση του γυάλινου ηλεκτροδίου αυξάνεται απότομα, επομένως θα πρέπει να επιλεγεί ένα γυάλινο ηλεκτρόδιο χαμηλής εσωτερικής αντίστασης pH και να προστεθεί οργανικός διαλύτης στο εσωτερικό διάλυμα του ηλεκτροδίου για να μειωθεί το σημείο πήξης.
3. Μέτρηση pH μη υδατικών διαλυμάτων
Τα μη υδατικά διαλύματα αναφέρονται σε διαλύματα που αποτελούνται από μη υδατικούς διαλύτες, συμπεριλαμβανομένων των καθαρών μη υδατικών διαλυμάτων και των μερικών μη υδατικών διαλυμάτων.
Πολλοί ηλεκτρολύτες, διαλυτοί σε οργανικούς διαλύτες, απαιτούν επίσης μέτρηση του pH. Οι οργανικοί διαλύτες που χρησιμοποιούνται συνήθως περιλαμβάνουν αιθανόλη, γλυκόλες, αιθέρες, αμίδια, νιτρίλια, κετόνες κ.λπ. Η ικανότητά τους να διαλύουν ηλεκτρολύτες σχετίζεται με τη διηλεκτρική σταθερά τους ε. Η διηλεκτρική τους σταθερά είναι σημαντικά διαφορετική από αυτή του νερού (νερό ε=78.3) και μπορεί να είναι υψηλότερη ή χαμηλότερη από το νερό. Για παράδειγμα, οι διηλεκτρικές σταθερές ε της προπανόλης, της αιθανόλης, της μεθανόλης, της γλυκερόλης, της προπυλενογλυκόλης και του φορμαμιδίου είναι 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 και 109,5, αντίστοιχα. Δεδομένου ότι η διηλεκτρική σταθερά των οργανικών διαλυτών είναι διαφορετική από αυτή του νερού, η περιοχή pH και το ουδέτερο σημείο κάθε διαλύτη είναι σημαντικά διαφορετικά από εκείνα του νερού.
Με την ανάπτυξη της βιομηχανίας και την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας, η έρευνα για τη μέτρηση της τιμής του pH του μη υδατικού διαλύματος πραγματοποιήθηκε σταδιακά. Τα πιο ώριμα είναι το βαρύ νερό, η προπανόλη, η αιθανόλη, η μεθανόλη, η γλυκερόλη, η προπυλενογλυκόλη και το φορμαμίδιο.
Το καθαρό νερό είναι χημικά ουδέτερο και η σταθερά του προϊόντος ιόντων Kw του νερού είναι ίση με 10 προς την -14η ισχύ στους 250 C. Το μέγεθος του "συνηθισμένου εύρους pH" για υδατικά διαλύματα ορίζεται συνήθως ως:
-logKw=14 Επομένως, το εύρος μέτρησης του pH είναι από 0 έως 14.
Το ουδέτερο σημείο pHn ενός υδατικού διαλύματος είναι η τιμή pH στην οποία οι συγκεντρώσεις των Η συν και ΟΗ- είναι ίσες. pHn=-1/2logKw
Το pHn σχετίζεται με τη θερμοκρασία, στους 250C, pHn=,7.00, στους 1000C, pHn=6.13, βλέπε συνημμένο πίνακα.
Το εύρος pH του διαλύτη Ζ ορίζεται ως:
ο
Εύρος pH (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z είναι το γινόμενο ιόντων του Z (γνωστό και ως αριθμός μετανάστευσης ιόντων). στους 250 C
Όταν το Z=νερό, το εύρος Kap=10-14pH είναι 14 pH. pHn=7
Z=ακετονιτρίλιο, Kap=10-28 το εύρος pH είναι 28 pH. pHn=14
Z=φορμαμίδιο Kap=10-17το εύρος pH είναι 17 pH. pHn=8.5
Σημείωση: Το pH=14 στο υδατικό διάλυμα σημαίνει την τιμή του pH στη μέγιστη αλκαλικότητα και το pH=14 στο διάλυμα ακετονιτριλίου είναι μόνο το ουδέτερο σημείο. Επομένως, πρέπει να δίνεται προσοχή κατά τη σύγκριση των τιμών pH διαφορετικών διαλυτών, δηλαδή, δεν υπάρχει συγκρισιμότητα μεταξύ των τιμών pH διαφορετικών διαλυτών.
Προφυλάξεις κατά τη μέτρηση της τιμής pH μη υδατικών διαλυμάτων:
Το μη υδατικό διάλυμα έχει κακή αγωγιμότητα και θα σχηματιστεί ένα μεγάλο και ασταθές δυναμικό σύνδεσης υγρού μεταξύ του ηλεκτροδίου αναφοράς και του μετρούμενου διαλύματος, με αποτέλεσμα σημαντικά σφάλματα μέτρησης. Το ηλεκτρόδιο αναφοράς είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στο γυάλινο ηλεκτρόδιο pH και η διείσδυση KCL του ηλεκτρολύτη του ηλεκτρολύτη αναφοράς πρέπει να είναι μεγάλη (η διείσδυση του εξωτερικού ηλεκτροδίου αναφοράς του ηλεκτρολύτη KCL πρέπει να είναι μεγάλη). Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε ένα σύνθετο ηλεκτρόδιο. Λόγω της στενής και σταθερής απόστασης μεταξύ του ηλεκτροδίου δείκτη και του ηλεκτροδίου αναφοράς στο σύνθετο ηλεκτρόδιο, είναι ωφέλιμο να λαμβάνεται ένα σταθερό και επαναλαμβανόμενο δυναμικό στο μη υδατικό διάλυμα και η κυψέλη μέτρησης pH πρέπει να είναι καλά θωρακισμένη.
Κατά τη μέτρηση γαλακτώματος (γαλακτώματος) ή διαλύματος λαδιού, είναι πολύ σημαντικό να επιλέξετε σωστά τον τύπο της διασταύρωσης υγρού και η διασταύρωση υγρού είναι εύκολο να ανανεωθεί και να καθαριστεί. Συνιστάται οι ανοικτοί ή με χιτώνιο υγροί σύνδεσμοι να είναι κατάλληλοι για ορισμένα μη υδατικά διαλύματα.
Κατά τη διαδικτυακή μέτρηση, ελέγχετε αυστηρά τον ρυθμό ροής (στρωτή ροή). Αποφύγετε τις αναταράξεις.
Ο διαλύτης του διαλύματος ηλεκτροδίου αναφοράς θα πρέπει να χρησιμοποιεί τη μετρούμενη σύνθεση διαλύματος ως διαλύτη για την εξάλειψη του ασταθούς δυναμικού διασταύρωσης υγρού ή να χρησιμοποιεί ένα διάλυμα γέφυρας διπλού άλατος.
Μετά τη μέτρηση του μη υδατικού διαλύματος, το ηλεκτρόδιο από γυαλί pH έχει συχνά μείωση στα χαρακτηριστικά απόκρισης. Αυτή τη στιγμή, το ηλεκτρόδιο θα πρέπει να καθαριστεί με ένα καθαριστικό και στη συνέχεια να βυθιστεί σε 0.1mol/L HCL για αρκετές ώρες για να αποκατασταθεί το ηλεκτρόδιο.
Μετά τη μέτρηση του διαλύματος που περιέχει λίπος και πρωτεΐνη, το ηλεκτρόδιο μπορεί να βυθιστεί σε έναν μικτό διαλύτη που περιέχει ισχυρή πεψίνη (Pepsin) HC για αρκετές ώρες και στη συνέχεια να ξεπλυθεί με νερό.
Για τη μέτρηση του pH μη υδατικών μέσων παρόμοιων με το νερό, όπως το βαρύ νερό και το σύστημα νερού-αλκοόλης, το γυάλινο ηλεκτρόδιο μπορεί να διατηρήσει το δυναμικό σταθερό για μεγάλο χρονικό διάστημα σε τέτοιους διαλύτες. Μετά τη βύθιση του ηλεκτροδίου στον διαλύτη, το ηλεκτρόδιο φθάνει σε ισορροπία και στη συνέχεια χρησιμοποιεί το τυπικό ρυθμιστικό διάλυμα που έχει διαμορφωθεί σε αυτόν τον διαλύτη για τη βαθμονόμηση του ηλεκτροδίου. Η τιμή pH που μετράται με αυτή τη μέθοδο είναι μια σχετική τιμή pH ή μια φαινομενική τιμή pH.
Για ηλεκτρόδια μέτρησης pH μη υδατικού διαλύματος, είναι προτιμότερο να χρησιμοποιείτε ένα ηλεκτρόδιο γυαλιού λιθίου αντί για ένα ηλεκτρόδιο pH από γυαλί νατρίου (το ηλεκτρόδιο pH από γυαλί λιθίου είναι μπλε και ο λαμπτήρας του ηλεκτροδίου pH από γυαλί νατρίου είναι λευκός). Επειδή για τα γυάλινα ηλεκτρόδια, η υγρασία είναι απαραίτητη για να σχηματιστεί ένα «στρώμα γέλης ενυδάτωσης» που ανταποκρίνεται στο pH, τα ηλεκτρόδια γυαλιού λιθίου απαιτούν πολύ λιγότερη υγρασία από τα ηλεκτρόδια γυαλιού νατρίου.
Κατά τη μέτρηση χωρίς νερό, θα πρέπει να χρησιμοποιείται ένα pHόμετρο με μεγάλο εύρος (πέρα από το εύρος pH 14 πλήρους κλίμακας),
