Johdatus asidometreissä (ph-mittareissa) käytettyihin tavallisiin elektrodeihin
Johdatus happomittareissa (ph-mittarit) käytettyihin elektrodeihin
Happamuusmittari on pääasiassa elektrodin ja liuoksen kautta mikrojännitteen tuottamiseksi, joten käytettävä elektrodi on erittäin tärkeää happamuusarvon koon kannalta. Elektrodit, joita käytämme yleisesti happamuuden mittaamiseen, ovat seuraavat.
(1) Vetyelektrodi: Vetyelektrodin periaate on melko samanlainen kuin metallielektrodin. Vety on kuitenkin kaasu, eikä sitä voida käyttää suoraan elektrodina. Sen sijaan platinamustalla päällystetty platinaelektrodi tarvitaan vedyn adsorboimiseksi toimimaan metallielektrodina. Sen tärkein etu on, että se on tarkka ja sitä voidaan käyttää laajan pH-alueen mittaamiseen. Tämä elektrodi redox-prosessissa, muiden aineiden hapettuminen tai pelkistyminen, aiheuttaa kuitenkin mittausvirheitä, toiminta ei ole kätevää, joten tätä elektrodia käytetään yleensä vain vakioelektrodina, varsinaista mittausta käytetään harvoin.
(2) Kinonihydrokinonielektrodi: Se on inertti metalliplatina tai kulta, joka on upotettu kinonihydrokinonikylläiseen liuokseen, ja se koostuu potentiaalitasapainosta, joka on muodostettu käyttämällä kinonihydrokinonia inertillä elektrodilla. Kinoni-hydrokinonielektrodin etuja ovat nopea potentiaalin stabilointi ja alhainen sisäinen vastus. Jos pH kuitenkin ylittää 8, hydrokinoni, joka on heikko happo, alkaa dissosioitua tai hapettua kinoniksi, mikä rikkoo potentiaalisen tasapainon. Lisäksi muut aineet, jotka voivat sitoutua kinoniin, vaikuttavat pH-mittaukseen, kuten proteiinit, boraatit ja kolloidiset suspensiot.
(3) Antimonielektrodi: Se on yksi metallioksidielektrodeista. Antimonielektrodin elektrodi esiintyy antimonimetallin ja oksidin välissä (jota tuottaa antimonin pinta kosketuksissa ilman kanssa), ja koska tämän oksidin aktiivisuus liittyy liuoksessa olevan OHˉ:n aktiivisuuteen, antimonielektrodin potentiaali on suoraan yhteydessä liuoksen pH-arvoon. Antimonielektrodin etuja ovat sen yksinkertaisuus ja kestävyys. Tämän elektrodin "standardi"-potentiaali ei kuitenkaan ole vakaa, ja on muita metallioksidielektrodeja, joita voidaan käyttää myös pH-mittaukseen. On olemassa muitakin metallioksidielektrodeja, joita voidaan käyttää pH-mittaukseen, kuten erityselektrodi (Bi), joka on periaatteeltaan ja rakenteeltaan samanlainen kuin antimonielektrodi.
(4) Ensimmäisen päivän elohopeaelektrodi: Yleensä käytetään tyydyttynyttä kalomelielektrodia, joka koostuu metallisesta elohopeasta, Hg2CI2:sta ja kyllästetystä KC1-liuoksesta. Se ei tuota polarisaatiota ja on vakaa. Sen elektrodireaktio on: Hg2CI2+2e= 2 Hg+ 2 C1ˉ.
(5) Lasielektrodi: Lasi-pH-elektrodi on yksi tärkeimmistä pH-mittausmenetelmistä tällä hetkellä. Kun se upotetaan mitattuun liuokseen, mitatun liuoksen vetyionisaatio vaihtuu elektrodipallon pinnalla olevan hydratoituneen kerroksen kanssa, ja myös sipulin sisäkerros synnyttää elektrodipotentiaalin. Koska sisäkerroksen vetyionisaatio pysyy vakiona, kun taas ulkokerroksen vetyionisaatio muuttuu, muuttuu myös sisä- ja ulkokerroksen välinen potentiaaliero, jonka suuruus määräytyy kalvon ulkopuolisen liuoksen vetyionisaation pitoisuuden mukaan. Tämä menetelmä on yksinkertainen, tarkka ja vähemmän häiriintynyt.
(6) Komposiittielektrodi: Tällä hetkellä useimmat niistä käyttävät eräänlaista elektrodia, jota kutsutaan komposiittielektrodiksi, eli lasielektrodi ja vertailuelektrodi yhdistettynä yhdeksi koetinelektrodiksi, lasielektrodin ja vertailuelektrodin yhdistelmällä, mikä tekee mittaamisesta helpompaa, tarkka ja luotettava.
Happamuusmittarin (ph-mittarin) huolto instrumentin oikean käytön lisäksi tarvitsee enemmän ymmärtää laitteen huoltoa ja varotoimien mittaamista.
