Εκλαϊκεύστε κάποιες γνώσεις σχετικά με τους μετρητές pH
Ένα pHόμετρο μετρά την οξύτητα ή την αλκαλικότητα ενός διαλύματος. Οι περισσότεροι οργανισμοί απαιτούν τα κατάλληλα επίπεδα pH για να παραμείνουν ζωντανοί. Η μέτρηση του pH είναι ζωτικής σημασίας σε πολλούς τομείς όπως η χημική επεξεργασία, ο πολτός και το χαρτί, τα τρόφιμα, τα ποτά, τα φαρμακευτικά προϊόντα και πολλά άλλα.
Ποια είναι η κύρια χρήση του μετρητή pH;
Το pHόμετρο είναι ένα ηλεκτρονικό όργανο που χρησιμοποιείται για τη μέτρηση της τιμής του pH των υγρών (υπάρχουν επίσης ειδικοί ανιχνευτές για τη μέτρηση ημιστερεών ουσιών) και μπορεί να επιβεβαιώσει την οξύτητα ή την αλκαλικότητα μιας ουσίας. Ένας τυπικός μετρητής pH αποτελείται από έναν ειδικό αισθητήρα μέτρησης (γυάλινο ηλεκτρόδιο) συνδεδεμένο με ένα βολτόμετρο που μετρά και εμφανίζει την ένδειξη pH.
Ο ανιχνευτής μετρά το pH - τη δραστηριότητα των ιόντων υδρογόνου σε ένα γυάλινο κέλυφος ιόντων με λεπτό τοίχωμα γύρω από την άκρη τους. Το μετρητή pH μετρά και εμφανίζει τη μικρή τάση που παράγεται από αυτόν τον ανιχνευτή (περίπου 0,06 μοναδιαία βολτ pH).
Το κύκλωμα του μετρητή pH είναι παρόμοιο με ένα βολτόμετρο, αλλά δεν δείχνει την τάση, αλλά την τιμή του pH. Λόγω της υψηλής αντίστασης (20~1000MΩ) του γυάλινου ηλεκτροδίου του, το σήμα εισόδου πρέπει να είναι πολύ μεγάλο. Ως εκ τούτου, ένα απλό κύκλωμα μετρητή pH συνήθως περιέχει έναν ενισχυτή λειτουργίας σε μια διάταξη αναστροφής με συνολικό κέρδος τάσης περίπου -17 φορές. Ο αναστροφικός ενισχυτής μετατρέπει τη μικρή τάση που δημιουργείται από τον ανιχνευτή (+0.059 V/pH) σε τιμή pH. Για να εμφανιστεί η τιμή του pH στον δείκτη, συνήθως προστίθενται 7V στο αποτέλεσμα. Για παράδειγμα, σε ένα διάλυμα ουδέτερου pH, η τάση εξόδου του καθετήρα είναι 0V. Η εμφανιζόμενη τιμή του μετρητή pH είναι: 0×17+7 =7.
Σε αλκαλικό διάλυμα, το εύρος τάσης εξόδου του αισθητήρα είναι {{0}} έως 0.41V (7×{{1{{0}}.059=0.41). ). Επομένως, για ένα δείγμα με pH=10 (τιμή pH 3 μονάδες υψηλότερη από το ουδέτερο διάλυμα), 3×0.059=0.18V, η ένδειξη του μετρητή pH είναι 0. 18×17+7=10. Σε όξινα διαλύματα, η τάση εξόδου του καθετήρα κυμαίνεται από -0,41V έως 0V. Επομένως, για ένα δείγμα με pH=4, -3×0.059=-0.18V, η ένδειξη του μετρητή pH είναι -0.18×17+ 7=4.
