Prinzip, Verwendung und Leistungskalibrierung des pH-Meters
Das pH-Meter ist das am häufigsten verwendete Instrument und Gerät. Es wird hauptsächlich verwendet, um den pH-Wert von flüssigen Medien genau zu messen. Mit der entsprechenden ionenselektiven Elektrode kann es auch den mV-Wert des Ionenelektrodenpotentials messen. Das pH-Meter wird häufig in der Industrie, Landwirtschaft, wissenschaftlichen Forschung, im Umweltschutz usw. verwendet. In diesem Bereich wurden viele Modelle von Säuremessgeräten wissenschaftlich erforscht und hergestellt, je nach den Anforderungen von Produktion und Leben.
Je nach Messgenauigkeit kann sie in die Genauigkeitsstufe {{0}}.2, Stufe 0.1, Stufe 0,01 oder höher unterteilt werden.
Je nach Volumen des Instruments kann es in Stifttyp (Minityp), tragbares Gerät, Desktop-Typ und Online-Typ zur kontinuierlichen Überwachung und Messung unterteilt werden.
Derzeit hinkt das Forschungs- und Entwicklungsniveau meines Landes noch weit hinterher. Das fortschrittlichste ist das Schweizer pH-Meter von Mettler-Toledo, das wirtschaftlich und praktisch ist, eine Genauigkeit von ±0,01 pH aufweist und automatisch eine Temperaturkompensation durchführen kann.
Das Prinzip und der Aufbau des pH-Meters
Ein pH-Meter (Säuremessgerät) ist ein Gerät, das die H+-Aktivität in einer Lösung mit der potentiometrischen Methode misst. Der mit einem pH-Meter gemessene Wert ist eine Methode, mit der der pH-Wert einer Lösung ausgedrückt wird. Er wird durch den negativen Logarithmus der H+-Ionenkonzentration in der Lösung ausgedrückt, d. h.: pH=ーlg[H+].
Das von uns verwendete pH-Meter besteht aus zwei Teilen: einem elektrischen Messgerät und einer Elektrode. Bei der eigentlichen Messung wird die Elektrode in die zu messende Lösung eingetaucht und die H+-Ionenkonzentration in der Lösung in ein Millivolt-Spannungssignal umgewandelt, das in das elektrische Messgerät eingegeben wird. Das elektrische Messgerät verstärkt das Signal und wandelt es logarithmisch in einen pH-Wert um. Anschließend zeigt das Millivolt-Anzeigemessgerät den pH-Wert an.
Das pH-Meter verwendet eine Glaselektrode als Messelektrode und eine Kalomelelektrode als Referenzelektrode. Die durch die Änderung der Wasserstoffionenkonzentration verursachte Änderung des Potenzials der Glaselektrode bewirkt eine Änderung des Potenzials zwischen ihr und der Kalomelelektrode, die der Formel (2-6) entsprechen sollte.
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6})
In der Formel:
E - elektromotorische Kraft, mV;
E0 - Standard-elektromotorische Kraft der Elektrode, mV;
R eine Molgaskonstante;
T ist die absolute Temperatur in Kelvin;
F - Faradaysche Konstante.
Aus Gleichung (2-6) ist ersichtlich, dass die Temperatur auch bei der Messung des pH-Werts ein wichtiger Faktor ist. Beim Messen sollten Sie auf Temperaturänderungen achten und diese berücksichtigen. Derzeit sind die meisten der gebräuchlichsten Elektroden für den pH-Wert Verbundelektroden, die Glaselektroden und Kalomelelektroden kombinieren.
