Ein PH-Meter ist ein elektronisches Instrument, das verwendet ist, für den pH (Säure oder Alkalinität) von einer Flüssigkeit zu messen (obwohl spezielle Untersuchungen manchmal verwendet werden, um den pH von halb festen Substanzen zu messen). Ein typischer PH-Meter besteht aus einer speziellen Messuntersuchung (eine Glaselektrode) verbunden mit einem elektronischen Meter, der misst und das PH-Lesen zeigt.

Die Untersuchung

Die PH-Untersuchung misst pH als die Tätigkeit des Wasserstoffs cations Umgebung eines dünn ummauerten Glasfässchens an seinem Tipp. Die Untersuchung erzeugt eine kleine Stromspannung (Einheit von ungefähr 0.06 Volt pro pH), der gemessen und als PH-Einheiten durch den Meter gezeigt wird. Für mehr Information über PH-Untersuchungen, sieh Glaselektrode.

Kalibrierung und Gebrauch

Für die sehr genaue Arbeit sollte der PH-Meter vor jedem Maß kalibriert werden. Für den normalen Gebrauch sollte Kalibrierung am Anfang jedes Tages durchgeführt werden. Der Grund dafür besteht darin, dass die Glaselektrode keinen reproduzierbaren e.m.f. im Laufe längerer Zeitspannen gibt.

Kalibrierung sollte mit mindestens zwei Standardpufferlösungen durchgeführt werden, die die Reihe von zu messenden PH-Werten abmessen. Für allgemeine Zweck-Puffer am pH 4 und pH 10 sind annehmbar. Der PH-Meter hat eine Kontrolle (kalibrieren), um den Meter zu setzen, der gleich dem Wert des ersten Standardpuffers und einer zweiten Kontrolle (Hang) liest, der verwendet wird, um das Meter-Lesen dem Wert des zweiten Puffers anzupassen. Eine dritte Kontrolle erlaubt der Temperatur, gesetzt zu werden. Standardpufferbeutel, die bei einer Vielfalt von Lieferanten erhalten werden können, setzen gewöhnlich fest, wie sich der Pufferwert mit der Temperatur ändert.

Für genauere Maße wird eine drei Pufferlösungskalibrierung bevorzugt. Da pH 7 im Wesentlichen, ein "Nullpunkt" Kalibrierung (verwandt mit zeroing oder taring eine Skala oder Gleichgewicht) ist, am pH 7 erste kalibrierend, am pH kalibrierend, der am Punkt von Interesse (z.B entweder 4 oder 10) am nächsten ist, zweit und überprüfend, dass der dritte Punkt eine mehr geradlinige Genauigkeit dem zur Verfügung stellen wird, was im Wesentlichen ein nichtlineares Problem ist. Einige Meter werden eine drei Punkt-Kalibrierung erlauben, und das ist das bevorzugte Schema für die genaueste Arbeit. Höhere Qualitätsmeter werden eine Bestimmung haben, um für Temperaturkoeffizient-Korrektur verantwortlich zu sein, und PH-Untersuchungen des hohen Endes ließen Temperaturuntersuchungen darin bauen.

Der Kalibrierungsprozess bezieht die Stromspannung aufeinander, die durch die Untersuchung (Einheit von etwa 0.06 Volt pro pH) mit der PH-Skala erzeugt ist. Nach jedem einzelnen Maß wird die Untersuchung mit destilliertem Wasser oder deionized Wasser gespült, um irgendwelche Spuren der Lösung zu entfernen, die wird misst, mit einem wissenschaftlichen befleckt wischen, um jedes restliche Wasser zu absorbieren, das die Probe verdünnen und so das Lesen, und dann schnell versenkt in eine andere Lösung verändern konnte.

Lagerungsbedingungen der Glasuntersuchungen

Wenn nicht im Gebrauch muss der Glasuntersuchungstipp nass zu jeder Zeit behalten werden, um den pH zu vermeiden, der Membranenwasserentzug und die nachfolgende Funktionsstörung der Elektrode fühlt.

Eine Glaselektrode allein (d. h., ohne vereinigte Bezugselektrode) wird normalerweise versenkt in eine acidic Lösung ungefähr des pH 3.0 versorgt. In einem Notfall kann angesäuertes Klaps-Wasser verwendet werden, aber destilliertes oder deionised Wasser muss für die längerfristige Untersuchungslagerung nie verwendet werden, weil relativ ionless Wasser Ionen aus der Untersuchungsmembran durch die Verbreitung "saugt", die es erniedrigt.

Vereinigte Elektroden (Glasmembran + Bezugselektrode) werden versenkt in den Brücke-Elektrolyt (häufig KCl 3 M) besser versorgt, um die Verbreitung des Elektrolyts (KCl) aus dem flüssigen Verbindungspunkt zu vermeiden.

Die Reinigung und Fehlerbeseitigung der Glasuntersuchungen

Gelegentlich (über einmal monatlich) kann die Untersuchung mit der Reinigungslösung der pH-Elektrode gereinigt werden; allgemein wird eine 0.1-M-Lösung von Salzsäure (HCl) verwendet, einen pH von einem habend.

Im Falle der starken Degradierung der Glasmembranenleistung wegen Membranenvergiftung kann verdünnte hydrofluoric Säure (HF F) verwendet werden. Um unerwartete Probleme zu vermeiden, soll sich die beste Praxis jedoch immer auf die Elektrode-Hersteller-Empfehlungen oder auf ein klassisches Lehrbuch der analytischen Chemie beziehen.

Typen von PH-Metern

PH-Meter erstrecken sich von einfachen und billigen einem Kugelschreiber ähnlichen Geräten bis komplizierte und teure Laborinstrumente mit Computerschnittstellen und mehreren Eingängen für den Hinweis und die Temperaturmaße, die einzugehen sind, um sich für die geringe Schwankung im durch die Temperatur verursachten pH anzupassen. Spezialisierungsmeter und Untersuchungen sind für den Gebrauch in speziellen Anwendungen, harten Umgebungen usw. verfügbar.

Geschichte

Die ersten kommerziellen PH-Meter wurden 1936 von Radiometer in Dänemark und von Arnold Orville Beckman in den Vereinigten Staaten gebaut. Während Beckman ein Helfer-Professor der Chemie am Institut von Kalifornien für die Technologie war, wurde er gebeten, eine schnelle und genaue Methode auszudenken, für die Säure von Zitronesaft für den Fruchtpflanzer-Austausch von Kalifornien (Sunkist) zu messen. Die Erfindung von Beckman hat ihm geholfen, die Instrument-Gesellschaft von Beckman (jetzt Beckman Coulter) zu starten. 2004 wurde der PH-Meter von Beckman ein ACS Nationaler Historischer Chemischer Grenzstein als Anerkennung für seine Bedeutung als der erste gewerblich erfolgreiche elektronische PH-Meter benannt.

In den 1970er Jahren hat Jenco Electronics Taiwans entworfen und hat den ersten tragbaren Digital-PH-Meter verfertigt. Dieser Meter wurde unter dem Etikett von Cole-Parmer verkauft.

Das Gebäude eines PH-Meters

Weil das Schaltsystem eines grundlegenden PH-Meters ziemlich einfach ist, ist es möglich, einen verwendbaren PH-Meter oder PH-Kontrolleur mit an einem Nachbarschaft-Elektronik-Einzelhändler verfügbaren Teilen zu bauen. (PH-Untersuchungen werden jedoch nicht so leicht erworben und müssen gewöhnlich von einem wissenschaftlichen Instrument-Lieferanten bestellt werden.) Für einen walkthrough dessen, wie man den einfachstmöglichen PH-Meter oder ein Detaillieren dessen baut, wie man einen PH-Kontrolleur des Meters/pH baut, sieh Die PH-Seiten. Das Anwendungszeichen für den LM6001 Span an der Nationalen Halbleiter-Website hat auch einen sehr einfachen Demonstrationsstromkreis. Obwohl das Anwendungszeichen für eine Spezialisierung IC ist, können verwendbare PH-Meter von jedem betrieblichen Verstärker mit einem hohen Eingangsscheinwiderstand, wie der allgemeine und billige Nationale Halbleiter TL082 oder seine Entsprechung gebaut werden.

Siehe auch

• Glaselektrode
• Mit dem Ion auswählende Elektroden
• ISFET PH-Elektrode
• pH
• Potentiometry
• Chinhydron-Elektrode
• Gesättigte calomel Elektrode
• Silberchlorid-Elektrode
• Standardwasserstoffelektrode
• PH-Hinweis

Links

• Einführung in den pH - Ausgezeichnete Übersicht des pH- und PH-Maßes an der Omega-Technikwebsite
• Entwicklung des PH-Meters von Beckman - Nationaler Historischer Chemischer Grenzstein der amerikanischen Chemischen Gesellschaft