pH-mittarin mittausongelmien luettelo
1. pH-mittaus korkeassa lämpötilassa
Vesiliuoksen korkea lämpötila viittaa yleensä yli 60 asteeseen. Tässä tilanteessa liuoksella on erityisen vakava korroosiovaikutus lasielektrodiin, erityisesti alkalisella pH-alueella. Tämä korroosiovaikutus aiheuttaa lasielektrodin mahdollisen ajautumisen ja heikentää sen suorituskykyä. .
Lääke-, fermentointi-, elintarvike- ja muiden teollisuudenalojen mikrobien kasvatussäiliöissä pH-mittaus edellyttää, että lasielektrodi kestää korkean lämpötilan stimulaatiota 120-130 asteessa, eli elektrodin on kestettävä korkean lämpötilan liuoksen eroosio.
the
Toinen ongelma, joka on ratkaistava korkean lämpötilan mittauksessa, on vertailuelektrodin stabiilius.
AgCl:n liukenemisen estämiseksi korkeassa lämpötilassa sakeuta AgCl-kerrosta, lisää kiinteää AgCl:a elektrodiliuokseen tai käytä AgCl-yksikidekidettä vertailuelektrodina; vertailuelektrodi voidaan kytkeä myös korkean lämpötilan alueen ulkopuolelle ja liittää suolasillan kautta.
2. pH-mittaus alhaisessa lämpötilassa
Alhaisessa lämpötilassa lasielektrodin sisäinen resistanssi nousee jyrkästi, joten tulee valita matalan sisäisen resistanssin pH-lasielektrodi ja elektrodin sisäiseen liuokseen lisätään orgaanista liuotinta jäätymispisteen alentamiseksi.
3. Ei-vesipitoisten liuosten pH-mittaus
Ei-vesipitoisilla liuoksilla tarkoitetaan liuoksia, jotka koostuvat ei-vesipitoisista liuottimista, mukaan lukien puhtaat vedettömät liuokset ja osittaiset vedettömät liuokset.
Monet orgaanisiin liuottimiin liukenevat elektrolyytit vaativat myös pH-mittauksen. Yleisesti käytettyjä orgaanisia liuottimia ovat etanoli, glykolit, eetterit, amidit, nitriilit, ketonit jne. Niiden kyky liuottaa elektrolyyttejä liittyy niiden dielektrisyysvakioon e. Niiden dielektrisyysvakio eroaa merkittävästi veden dielektrisyysvakiosta (vesi ε=78.3) ja voi olla suurempi tai pienempi kuin veden. Esimerkiksi propanolin, etanolin, metanolin, glyserolin, propyleeniglykolin ja formamidin dielektrisyysvakiot e ovat 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 ja 109,5. Koska orgaanisten liuottimien dielektrisyysvakio on erilainen kuin veden, kunkin liuottimen pH-alue ja neutraalipiste eroavat merkittävästi veden vastaavista.
Teollisuuden ja tieteen ja tekniikan kehityksen myötä ei-vesipitoisten liuosten pH-arvon mittaustutkimusta on vähitellen tehty. Kypsemmät niistä ovat raskas vesi, propanoli, etanoli, metanoli, glyseroli, propyleeniglykoli ja formamidi.
Puhdas vesi on kemiallisesti neutraalia, ja veden ionitulovakio Kw on 10 -14:nnen tehon suhteen 250 C:ssa. Vesiliuosten "tavanomaisen pH-alueen" suuruus määritellään yleensä seuraavasti:
-logKw=14 Siksi pH-mittausalue on 0 - 14.
Vesiliuoksen neutraalipiste pHn on pH-arvo, jossa H plus:n ja OH-:n pitoisuudet ovat yhtä suuret. pHn=-1/2logKw
pHn liittyy lämpötilaan, 250C, pHn=,7.00, 1000C, pHn=6.13, katso oheinen taulukko.
Z-liuottimen pH-alue määritellään seuraavasti;
the
pH-alue (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z on Z:n ionitulo (tunnetaan myös nimellä ionin migraatioluku). 250 C:ssa
Kun Z=vesi, Kap=10-14pH-alue on 14 pH. pHn=7
Z=asetonitriili, Kap=10-28 pH-alue on 28 pH. pHn=14
Z=formamidi Kap=10-17pH-alue on 17 pH. pHn=8.5
Huomautus: pH=14 vesiliuoksessa tarkoittaa pH-arvoa suurimmalla alkaliteetilla, ja pH=14 asetonitriililiuoksessa on vain neutraali piste. Siksi eri liuottimien pH-arvojen vertailussa tulee olla tarkkana, eli eri liuottimien pH-arvojen välillä ei ole vertailukelpoisuutta.
Varotoimet ei-vesipitoisten liuosten pH-arvon mittauksessa:
Vedettömän liuoksen johtavuus on huono, ja vertailuelektrodin ja mitatun liuoksen välille muodostuu suuri ja epästabiili nesteliitospotentiaali, mikä johtaa huomattaviin mittausvirheisiin. Vertailuelektrodi on mahdollisimman lähellä pH-lasielektrodia, ja vertailuelektrodielektrolyytin KCL-läpäisyn tulee olla suuri (ulkoisen vertailuelektrodielektrolyytin KCL-läpäisykyvyn tulee olla suuri). On parasta käyttää komposiittielektrodia. Indikaattorielektrodin ja komposiittielektrodin vertailuelektrodin välisen läheisen ja kiinteän etäisyyden vuoksi on edullista saada stabiili ja toistettava potentiaali vedettömään liuokseen, ja pH-mittauskenno tulee suojata hyvin.
Emulsiota (emulsio) tai öljyliuosta mitattaessa on erittäin tärkeää valita oikein nesteliitoksen tyyppi, ja nesteliitos on helppo uusia ja puhdistaa. On suositeltavaa, että avoimet tai holkkiset nesteliitokset sopivat joihinkin vedettömiin liuoksiin.
Kun mittaat online-mittauksen, säädä tiukasti virtausnopeutta (laminaarivirtaus). Vältä turbulenssia.
Vertailuelektrodiliuoksen liuottimen tulee käyttää mitattua liuoskoostumusta liuottimena epästabiilin nesteliitospotentiaalin eliminoimiseksi tai käyttää kaksoissuolan siltaliuosta.
Ei-vesipitoisen liuoksen mittaamisen jälkeen pH-lasielektrodin vasteominaisuudet ovat usein heikentyneet. Tässä vaiheessa elektrodi tulee puhdistaa puhdistusaineella ja upottaa sitten 0,1 mol/L HCl:ään useaksi tunniksi elektrodin palauttamiseksi.
Rasvaa ja proteiinia sisältävän liuoksen mittaamisen jälkeen elektrodi voidaan upottaa liuottimeen, joka sisältää vahvaa pepsiini (Pepsin) HC:tä useiksi tunteiksi ja huuhdella sitten vedellä.
Veden kaltaisten ei-vesipitoisten väliaineiden, kuten raskaan veden ja vesi-alkoholijärjestelmän, pH-mittauksessa lasielektrodi voi pitää potentiaalin vakaana pitkän aikaa tällaisissa liuottimissa. Kun elektrodi on upotettu liuottimeen, elektrodi saavuttaa tasapainon ja käyttää sitten tähän liuottimeen konfiguroitua standardipuskuriliuosta elektrodin kalibroimiseen. Tällä menetelmällä mitattu pH-arvo on suhteellinen pH-arvo tai näennäinen pH-arvo.
Ei-vesiliuoksen pH-mittauselektrodeissa on parempi käyttää litiumlasielektrodia natriumlasin pH-elektrodin sijaan (litiumlasinen pH-elektrodi on sininen ja natriumlasinen pH-elektrodin lamppu valkoinen). Koska lasielektrodeissa kosteus on välttämätöntä pH-herkän "hydraatiogeelikerroksen" muodostamiseksi, litiumlasielektrodit vaativat paljon vähemmän kosteutta kuin natriumlasielektrodit.
Kun mitataan ei-vettä, tulee käyttää pH-mittaria, jolla on suuri alue (täyden mittakaavan pH-alueen yli 14),
