의 원칙 operationEdit
전위차 pH 미터 전압을 측정하는 두 전극 사이에 전시 결과로 전환 해당 pH 값입니다. 그들이 구성하는 간단한 전자 증폭기와 한 쌍의 전극 또는 조합을 전극,그리고 어떤 형태의 디스플레이에 교정 pH 단위입니다. 일반적으로 유리 전극과 기준 전극 또는 조합 전극이 있습니다. 전극 또는 프로브가 테스트 할 용액에 삽입됩니다.
의 디자인은 전극의 핵심 부분이다:이들은 막대 같은 구조물의 일반적으로 유리 전구를 포함하는 센서가 아래에 있습니다. PH 를 측정하기위한 유리 전극은 수소-이온 농도에 선택적 이도록 특별히 고안된 유리 전구를 가지고 있습니다. 에서 침수에서 솔루션을 테스트할 수소이온에서 테스트를 해결책 교환을 위한 다른 긍정적으로 청구 이온에서 유리 전구를 만드는 전기 화학 전위구입니다. 전자 증폭기는 측정에서 생성 된 두 전극 사이의 전기 전위의 차이를 감지하고 전위차를 pH 단위로 변환합니다. 유리 전구를 가로 지르는 전기 화학적 전위의 크기는 nernst 방정식에 따라 ph 와 선형 적으로 관련이있다.
기준 전극은 디스플레이에 연결되는 금속 도체로 구성되는 용액의 pH 에 둔감합니다. 이 도체는 다공성 세라믹 막을 통해 시험 용액과 접촉하는 전해질 용액,전형적으로 염화칼륨에 침지된다. 디스플레이의 전압을 표시하는 전압 단위의 pH.
에 침수의 유리 전극과 전극 참조에서 테스트 솔루션,전기 회로이 완료되면,에 있는 잠재적인 차이를 만들어 및 감지 전압. 회로의 생각할 수 있게 하는 것으로서 도전성 요소의 전극 참조하여 주변 칼륨 염화 솔루션을 통해 세라믹 막을 테스트 해결책,수소이온 선택적인 유리의 유리 전극을 솔루션 내부에 유리 전극을 실버의 유리전극,그리고 마지막으로 전압의 디스플레이 디바이스입니다. 전압 변화에서 테스트한 솔루션을 테스트 해결책에 따라 잠재적인 차이를 만들의 차이에 의해 수소이온 농도는 각 측면에서 유리의 막 사이 테스트 솔루션 및 솔루션 안에 유리 전극. 회로의 다른 모든 잠재적 인 차이는 pH 에 따라 변하지 않으며 교정을 통해 보정됩니다.
단순화를 위해 많은 pH 미터 조합을 사용하여 프로브으로 만들어진 유리 전극과 전극 참조에 포함된 하나의 프로브. 조합 전극에 대한 자세한 설명은 유리 전극에 관한 기사에서 제공됩니다.
pH 측정기는 일반적으로 각 사용 전에 알려진 pH 의 용액으로 보정되어 측정의 정확성을 보장합니다. 을 측정하는 pH 의 솔루션,전극으로 사용되는 프로브,는 담궈진으로 테스트 해결책을 개최가 충분히 수소이온에서 테스트한 솔루션을 평형을 가진 이온에서의 표면 전구에 유리 전극. 이 평형은 안정적인 pH 측정을 제공합니다.
pH 전극과 전극 참조 designEdit
정보의 제작의 결과로 미세구조 유리의 막의 pH 극으로 유지되는 영업 비밀에 의하여 제조 업체입니다.:125 그러나 디자인의 특정 측면이 게시됩니다. 유리는 알칼리-금속 이온이 전류를 운반 할 수있는 고체 전해질입니다. PH 에 민감한 유리 막은 일반적으로 균일 한 막의 제조를 단순화하기 위해 구형이다. 이 멤브레인은 두께가 최대 0.4 밀리미터이며 원래 디자인보다 두껍기 때문에 프로브를 내구성있게 만듭니다. 유리는 규산염 화학적 기능에서 그것의 표면을 제공하는 사이트 바인딩을 위한 알칼리 금속 이온 그리고 수소이온에서는 솔루션입니다. 이것은 10-6~10-8mol/cm2 범위의 이온 교환 용량을 제공합니다. 수소 이온(H+)에 대한 선택성은 이온 전하의 균형,다른 이온 대 부피 요구 사항 및 다른 이온의 조정 수에서 발생합니다. 전극 제조업체는 이러한 요소들,특히 리튬 유리의 균형을 적절하게 맞추는 조성물을 개발했습니다.:113-139
은 염화 전극이 가장 일반적으로 사용되는 참조로 전극에 pH 미터지만,일부 디자인은 사용하여 포화지 감홍 전극. 염화은 전극은 제조가 간단하고 높은 재현성을 제공합니다. 기준 전극은 일반적으로 염화칼륨 용액에 침지되는은/염화은 혼합물과 접촉하는 백금 와이어로 구성됩니다. 두 용액의 혼합을 방지하면서 낮은 저항을 제공하는 시험 용액에 대한 접촉 역할을하는 세라믹 플러그가 있습니다.:76-91
이러한 전극 설계로 전압계는±1400 밀리 볼트의 전위 차이를 감지하고 있습니다. 전극은 사용 편의성을 용이하게하기 위해 시험 용액과 빠르게 평형되도록 추가로 설계되었습니다. 전극이 노화됨에 따라 평형 시간이 증가하지만 평형 시간은 일반적으로 1 초 미만입니다.:164
유지 보수
오염 물질에 대한 전극의 민감성 때문에 프로브의 청결은 정확성과 정밀성에 필수적입니다. 프로브는 일반적으로 유지 촉촉한 사용하지 않을 때에 중간에 적절한 특정 프로브는,일반적으로 수용액에서 사용할 수 있는 프로브 제조 업체입니다. 프로브 제조업체는 프로브 설계를 청소하고 유지 관리하기위한 지침을 제공합니다. 일러스트레이션을 위해 실험실 등급 pH 의 한 제조업체가 특정 오염 물질에 대한 청소 지침을 제공합니다: 일반적인 청소(15-분의 용액에 담가 표백하고 세제),소금(염산 솔루션에 의해 다음 수산화나트륨 및 물),기름(세제 또는 메탄올),막 참조 접점(KCl),단백질보증금(펩신과 HCl,1%solution),공기 거품입니다.
교정 및 작동 edit
5.739 사진에 표시된 23°C 온도에서 pH/이온. pH7110pH 측정기 제조 inoLab
독일 연구소는 표준화를 발행하고 표준에 대한 pH 측정을 사용하여 pH 미터,DIN19263.
아주 정확한 측정은 pH 미터가 각 측정의 앞에 교정된다는 것을 요구합니다. 보다 일반적으로 교정은 작동 하루에 한 번 수행됩니다. 유리 전극은 장기간에 걸쳐 재현 가능한 정전기 전위를 제공하지 않기 때문에 교정이 필요합니다.:238-239
으로 일관된 원칙의 좋은 실험실,교정이 수행되는 최소한 두 개의 표준 버퍼 솔루션 범위의 pH 값을 측정할 수 있다. 일반적인 목적을 위해,pH4.00 및 pH10.00 에서의 버퍼가 적합하다. PH 미터를 하나 구경측정 제어를 설정합니터 값의 첫 번째 표준 버퍼가 두 번째을 조절터 값의 두 번째 버퍼입니다. 세 번째 컨트롤을 사용하면 온도를 설정할 수 있습니다. 다양한 공급 업체에서 사용할 수있는 표준 버퍼 향 주머니는 일반적으로 버퍼 제어의 온도 의존성을 문서화합니다. 보다 정확한 측정에는 때때로 세 가지 다른 pH 값에서 보정이 필요합니다. 일부 pH 미터는 전극 프로브에 온도 열전대가 내장 된 온도 계수 보정을 제공합니다. 교정 프로세스는 프로브에 의해 생성 된 전압(pH 단위당 약 0.06 볼트)을 pH 스케일과 상관시킵니다. Good laboratory practice 는 것을 지시한 후,각 측정,프로브는 세척으로 증류한 물 또는 이온을 제거된 물을 제거하는 추적의 솔루션은 측정,으로 얼룩진 과학 닦아를 흡수하는 남아 있는 모든 물 수있는,희석 및 샘플 따라서 변경 읽기,그리고 다음에 몰입에 적합한 저장 솔루션은 특정 프로브는 유형입니다.