หุ้น:
โพเทนชิออมิเตอร์ (pH meter) สำหรับสิ่งที่ให้บริการและวิธีการทำงาน
มิเตอร์ เป็นอุปกรณ์ที่ใช้ในการวัดความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดทำงานและอิเล็กโทรดอ้างอิงเมื่อทั้งคู่จมลงในสารละลายที่ต้องการตรวจสอบความเป็นกรดหรือความเป็นพื้นฐานโดยแสดงว่าเป็นค่า pH.
ด้วยวิธีนี้โพเทนชิโอเมตริกหมายถึงวิธีการวิเคราะห์ที่ใช้ในการกำหนดความเข้มข้นของไอออน H+ ในสารที่อยู่ในสารละลายโดยใช้โพเทนชิออมิเตอร์และขั้วไฟฟ้าทั้งสองที่กล่าวถึงข้างต้น.
ในกรณีของอิเล็กโทรดอ้างอิงมันมีศักยภาพเป็นที่รู้จักคงที่และมีเสถียรภาพซึ่งแตกต่างจากอิเล็กโทรดที่ใช้งานได้ ศักยภาพที่พัฒนาในอิเล็กโทรดตัวสุดท้ายนี้จะแปรผันตามสัดส่วนของความเข้มข้นของไอออน H+ ที่อยู่ในการแก้ปัญหา.
ศักยภาพนี้ยังได้รับอิทธิพลอย่างมากจากอุณหภูมิที่ใช้ในการวัด.
ดัชนี
- 1 มันใช้ทำอะไร?
- 2 มันทำงานอย่างไร?
- 2.1 ขั้วไฟฟ้า
- 2.2 การสอบเทียบโพเทนชิออมิเตอร์
- 3 อ้างอิง
มีไว้เพื่ออะไร??
มีกระบวนการจำนวนมากที่ดำเนินการในขอบเขตอุตสาหกรรม - เช่นการผลิตยาการแปรรูปอาหารและการทำน้ำให้บริสุทธิ์ - ซึ่งมีความไวสูงต่อการเปลี่ยนแปลงในระดับ pH ด้วยเหตุนี้การวัดที่ถูกต้องจึงมีความสำคัญมาก.
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ pH เป็นพารามิเตอร์ที่ใช้ในการวัดความเป็นกรดหรือด่างของสารละลายที่อยู่ในช่วงน้ำโดยการวิเคราะห์ความเข้มข้นของไอออน H+ ในการแก้ปัญหา จากนั้นค่า pH จะถูกคำนวณโดยสมการต่อไปนี้:
pH = -log [H+]
ดังนั้นจึงใช้โพเทนชิออมิเตอร์วัดค่า pH ของสารในสารละลาย.
เมื่อโพเทนชิออมิเตอร์เชื่อมต่อกับขั้วไฟฟ้าทั้งสองที่แช่อยู่ในสารละลายเพื่อทำการวิเคราะห์มันจะตรวจจับความแตกต่างที่เป็นไปได้ระหว่างอิเล็กโทรดทำงานและอิเล็กโทรดอ้างอิงอ้างอิงขยายสัญญาณนี้และแปลงเป็นค่า pH.
มันทำงานยังไง?
การทำงานของโพเทนชิออมิเตอร์ขึ้นอยู่กับกลไกของเซลล์ไฟฟ้าเคมีที่มีไอออน H เข้ามาเกี่ยวข้อง+ ในปฏิกิริยาทางเคมีของเซลล์เพื่อกำหนดความเข้มข้นของไอออนเหล่านี้ในสารละลายและด้วยวิธีนี้จะได้ค่า pH ที่เท่ากัน.
เมื่อต้องการวัดค่า pH ของสารละลายด้วยโพเทนชิโอมิเตอร์จะใช้โพเทนชิออมิเตอร์และอิเล็กโทรด ที่แรกก็คืออุปกรณ์ที่กำหนดค่า pH ในขณะที่สองนั้นขึ้นอยู่กับการรวมกันของขั้วไฟฟ้าอ้างอิงและการวัดอื่นที่มีความไวต่อการวิเคราะห์.
ในแง่นี้วงจรจะเกิดขึ้นที่กระแสไฟฟ้าไหลระหว่างขั้วไฟฟ้าและสารละลายที่ซึ่งพวกเขาออกแรงฟังก์ชั่นของแบตเตอรี่เมื่อพวกเขาจมอยู่ในสารละลายดังกล่าว.
ด้วยวิธีนี้โพเทนชิออมิเตอร์นั้นออกแบบมาเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าให้เท่ากับศูนย์ (หน่วยเป็นมิลลิโวลต์) เมื่อคุณมีค่า pH เท่ากับเจ็ด นั่นคือเป็นกลาง.
ในทำนองเดียวกันเมื่อมีการบันทึกค่าศักย์ที่เพิ่มขึ้น (ด้วยจำนวนบวก) ก็หมายความว่ามีค่า pH ที่ต่ำกว่าและเมื่อมีการลดลงของค่าเหล่านี้ - นั่นคือการเติบโตไปสู่ค่าลบ - หนึ่งพูดถึงค่าที่สูงขึ้น ของ pH.
ขั้วไฟฟ้า
อิเล็กโทรดการวัด (หรือการทำงาน) ประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ทำปฏิกิริยาที่กำลังศึกษา (ออกซิเดชันหรือการลด).
แม้ว่าจะมีหลายประเภท แต่ก็มักจะทำจากแก้วซึ่งประกอบด้วยเมมเบรนแก้วบาง ๆ ที่มีการซึมผ่านของไอออน H+ ของสื่อที่มันเป็น.
ด้วยการวางสิ่งนี้ลงในสารละลายที่มีค่า pH ต่างจากสารละลายที่มีอยู่ในเซลล์ความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างใบหน้าทั้งสองของเยื่อหุ้มเซลล์และความแตกต่างนี้สามารถลงทะเบียนได้โดยวิธีการของขั้วอ้างอิง.
ในอีกทางหนึ่งอ้างอิงอิเล็กโทรดเป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะของศักยภาพที่มั่นคงและค่าที่รู้จักซึ่งปกติจะใช้เป็นขั้วบวกในเซลล์ไฟฟ้าเคมี.
ตัวอย่างของอิเล็กโทรดประเภทนี้คือสิ่งที่ประกอบด้วยสายเคเบิลเงินซึ่งถูกเคลือบด้วยซิลเวอร์คลอไรด์และแช่ในสารละลายของกรดไฮโดรคลอริกเจือจางหรืออิเล็กโทรดอ้างอิงอิ่มตัวคาโลโล ในรูปด้านล่าง.
ดังนั้นโพเทนชิออมิเตอร์จะกำหนดความแตกต่างของศักยภาพที่เกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดแม้ว่าจะมีเพียงอิเล็กโทรดที่มีศักยภาพของการทำงานขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอิออน.
การสอบเทียบโพเทนชิออมิเตอร์
การสอบเทียบของโพเทนชิออมิเตอร์จะต้องดำเนินการผ่านสารละลายบัฟเฟอร์ที่รู้จัก (เรียกอีกอย่างว่าสารละลายบัฟเฟอร์หรือบัฟเฟอร์) ซึ่งประกอบด้วยระบบที่มีค่าความเป็นกรดด่างคงที่ที่มีสารอ่อนและชนิดผันผัน.
สารละลายบัฟเฟอร์แต่ละชุดมีค่า pH เฉพาะซึ่งอาจเป็นกรด (pH<7), básico (pH>7) หรือเป็นกลาง (pH = 7) และสามารถซื้อได้มาตรฐานทางการค้าหรือเตรียมไว้ในห้องปฏิบัติการพร้อมรีเอเจนต์ที่ผ่านการรับรองและผ่านการใช้ขั้นตอนที่กำหนดและตรวจสอบแล้ว.
ในขณะที่โพเทนชิโอมิเตอร์วัดค่า pH ในช่วงที่ถือว่ากว้างจึงต้องทราบว่า analyte มีค่า pH สูงกว่าหรือต่ำกว่าเจ็ดเพื่อดำเนินการปรับเทียบที่ถูกต้อง.
ดังนั้นสำหรับตัวอย่างที่คาดว่าจะเป็นค่า pH พื้นฐานควรปรับเทียบกับสารละลายบัฟเฟอร์ของค่า pH เท่ากับเจ็ดและอีกค่า pH ที่สูงกว่า (ปกติใช้หนึ่งในค่า pH สิบ).
ในทางกลับกันสำหรับตัวอย่างที่มีค่า pH ที่คาดว่าเป็นกรดจะถูกสอบเทียบด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ของค่า pH เท่ากับเจ็ดและอีกหนึ่งค่า pH ที่ต่ำกว่า (ปกติใช้หนึ่งในสี่ค่า pH).
ในที่สุดต้องทำการสอบเทียบเครื่องมือวัดใหม่ก่อนและหลังการใช้งานแต่ละครั้งบันทึกผลลัพธ์รวมถึงวันที่และเวลาที่ทำและคุณสมบัติของสารละลายบัฟเฟอร์ที่ใช้ในการควบคุม.
การอ้างอิง
- วิกิพีเดีย ( N.d. ) เครื่องวัดค่า pH สืบค้นจาก es.wikipedia.org
- ช้างอาร์ (2550) เคมีรุ่นที่เก้า (McGraw-Hill).
- Westcott, C. (2012) การวัดค่า ph ดึงมาจาก books.google.co.th
- Nielsen, C. (1996) ผู้จัดการห้องปฏิบัติการวิเคราะห์: ธรรมดาและเรียบง่าย ดึงมาจาก books.google.co.th
- Kenkel, J. (2010) เคมีวิเคราะห์สำหรับช่างเทคนิครุ่นที่สาม. ดึงมาจาก books.google.co.th
- เคเบิล, M. (2005) การสอบเทียบ: คู่มือช่าง ดึงมาจาก books.google.co.th