PH metrenin prensibi ve yapısal bileşenleri
1. pH metre
pH (asitlik) ölçer, bir çözeltideki H+ aktivitesini potansiyometrik yöntemle belirleyen bir araçtır. pH metre, çözeltideki H+ iyonlarının konsantrasyonunun negatif logaritması cinsinden, yani pH=ーlg[H+] cinsinden bir çözeltinin asitliğini veya alkaliliğini belirtmek için kullanılan değeri ölçer.
Kullandığımız pH metre iki parçadan oluşur: metre ve elektrot. Gerçek ölçümde elektrot ölçülecek çözeltiye daldırılır, çözeltideki H+ iyonlarının konsantrasyonu milivolt voltaj sinyaline, giriş ölçere dönüştürülür. Cihaz sinyali yükseltecek ve pH'a logaritmik dönüşümden sonra, milivolt seviye göstergesi ile pH'ı gösterecektir.
PH metre, ölçüm elektrotu olarak bir cam elektrot ve referans elektrot olarak bir kalomel elektrot kullanır. Cam elektrot potansiyelindeki değişikliklerin neden olduğu hidrojen iyonu konsantrasyonundaki değişiklikler, elektrot ile kalomel elektrot arasındaki potansiyelde değişikliklere neden olur ve formül (2-6) ile tutarlı olmalıdır.
E=E0-2.3026RT/F....(2-6)
Formülde:
E bir elektrik potansiyeli, mV;
E0 a elektrot standart elektrik potansiyeli, mV;
R bir molar gaz sabiti;
T a Kelvin mutlak sıcaklığı;
F bir Faraday sabiti.
(2-6) formülünden görülebileceği gibi pH ölçümünde sıcaklık da önemli bir faktördür, ölçümde sıcaklık değişimine dikkat edilmeli ve dikkate alınmalıdır. Şu anda kompozit elektrotlar için kullanılan pH elektrotları, cam elektrotlar, kalomel elektrot ile birleştirilmiştir.
2.pH elektrodu
Elektrot, pH metrenin bileşiminin vazgeçilmez bir parçasıdır. pH ölçümü, elektrotların ölçümü yoluyla yapılır, referans elektrotu kimyasal bir pilden oluşur.
(1) pH gösterge elektrodu olarak da bilinen pH ölçüm elektrodu, çözeltideki hidrojen iyonu aktivitesinin bir tepkisi vardır, elektrot potansiyeli değişir. Hemen hemen tüm modern pH metrelerde ölçüm elektrodu olarak cam elektrotlar kullanılır.
(2) Referans elektrot (atıl elektrot), çözeltideki hidrojen iyonu aktivitesine yanıt yok. pH ölçümünde, sabit bir referans potansiyeli sağlamak ve sürdürmek için sabit potansiyelli bir yarı hücre ve pH ölçüm elektrodu bir kimyasal hücre oluşturur.
(3) Kompozit elektrot, pH ölçüm elektrotu ve referans elektrotunun bir kombinasyonudur. Kompozit elektrot, oksitleyici ve indirgeyici maddelerden etkilenmeyen, daha hızlı dengelenen, daha yaygın kullanılan, mevcut pH ölçümünde temel olarak bu tür elektrotlardır. İster cam gösterge elektrotu ister cam kompozit elektrot olsun, film elektrotu olsun, film potansiyeli ve çözeltideki ölçülen hidrojen iyonu aktivitesi, film elektrotunun benzersiz performansını yansıtan enerji-başlatıcı ilişkisidir, bu özellikler elektrotun kendisi ve elektrot tarafından Etki koşullarının kullanımı ve ölçümün rolünün sonuçları.
