Inventarisatie van meetproblemen met de pH-meter
1. pH-meting bij hoge temperatuur
De hoge temperatuur van de waterige oplossing verwijst over het algemeen naar meer dan 60 graden. Onder deze omstandigheden heeft de oplossing een bijzonder ernstig corrosie-effect op de glaselektrode, vooral in het alkalische pH-bereik. Dit corrosie-effect veroorzaakt de potentiële drift van de glaselektrode en verslechtert de prestaties ervan. .
In microbiële kweektanks in de farmaceutische, fermentatie-, voedings- en andere industrieën vereist pH-meting dat de glaselektrode bestand is tegen stimulatie bij hoge temperatuur bij 120-130 graad, dat wil zeggen dat de elektrode bestand moet zijn tegen de erosie van oplossing bij hoge temperatuur.
de
Een ander probleem dat moet worden opgelost bij metingen bij hoge temperaturen is de stabiliteit van de referentie-elektrode.
Om het oplossen van AgCl bij hoge temperaturen te voorkomen, moet u de AgCl-laag dikker maken, vaste AgCl aan de elektrode-oplossing toevoegen of AgCl-monokristal als referentie-elektrode gebruiken; de referentie-elektrode kan ook buiten het hogetemperatuurgebied worden aangesloten en via een zoutbrug worden aangesloten.
2. pH-meting bij lage temperatuur
Bij lage temperaturen stijgt de interne weerstand van de glaselektrode scherp, dus moet een glaselektrode met een lage interne weerstand pH worden geselecteerd en moet een organisch oplosmiddel aan de interne oplossing van de elektrode worden toegevoegd om het vriespunt te verlagen.
3. pH-meting van niet-waterige oplossingen
Niet-waterige oplossingen verwijzen naar oplossingen die zijn samengesteld uit niet-waterige oplosmiddelen, inclusief zuivere niet-waterige oplossingen en gedeeltelijke niet-waterige oplossingen.
Veel elektrolyten, oplosbaar in organische oplosmiddelen, vereisen ook pH-meting. Veelgebruikte organische oplosmiddelen zijn onder meer ethanol, glycolen, ethers, amiden, nitrillen, ketonen, enz. Hun vermogen om elektrolyten op te lossen houdt verband met hun diëlektrische constante ε. Hun diëlektrische constante verschilt aanzienlijk van die van water (water ε=78.3), en kan hoger of lager zijn dan die van water. De diëlektrische constanten ε van propanol, ethanol, methanol, glycerol, propyleenglycol en formamide zijn bijvoorbeeld respectievelijk 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 en 109,5. Omdat de diëlektrische constante van organische oplosmiddelen verschilt van die van water, verschillen het pH-bereik en het neutrale punt van elk oplosmiddel aanzienlijk van die van water.
Met de ontwikkeling van de industrie en de vooruitgang van wetenschap en technologie is het onderzoek naar het meten van de pH-waarde van niet-waterige oplossingen geleidelijk uitgevoerd. De meer volwassen zijn zwaar water, propanol, ethanol, methanol, glycerol, propyleenglycol en formamide.
Zuiver water is chemisch neutraal en de ionenproductconstante Kw van water is gelijk aan 10 tot de -14de macht bij 250 °C. De omvang van het "gebruikelijke pH-bereik" voor waterige oplossingen wordt gewoonlijk gedefinieerd als:
-logKw=14 Daarom ligt het pH-meetbereik van 0 tot 14.
Het neutrale punt pHn van een waterige oplossing is de pH-waarde waarbij de concentraties van H plus en OH- gelijk zijn. pHn=-1/2logKw
pHn is gerelateerd aan de temperatuur, bij 250C, pHn=,7.00, bij 1000C, pHn=6.13, zie bijgevoegde tabel.
Het pH-bereik van het Z-oplosmiddel wordt gedefinieerd als;
de
pH-bereik (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z is het ionenproduct van Z (ook bekend als ionenmigratiegetal). bij 250C
Als Z=water is, is het Kap=10-14pH-bereik 14pH. pHn=7
Z=acetonitril, Kap=10-28 pH-bereik is 28 pH. pHn=14
Z=formamide Kap=10-17Het pH-bereik is 17 pH. pHn=8.5
Opmerking: pH=14 in waterige oplossing betekent de pH-waarde bij de maximale alkaliteit, en pH=14 in acetonitriloplossing is slechts het neutrale punt. Daarom moet er aandacht aan worden besteed bij het vergelijken van de pH-waarden van verschillende oplosmiddelen, dat wil zeggen dat er geen vergelijkbaarheid bestaat tussen de pH-waarden van verschillende oplosmiddelen.
Voorzorgsmaatregelen bij het meten van de pH-waarde van niet-waterige oplossingen:
De niet-waterige oplossing heeft een slechte geleidbaarheid en er zal een grote en onstabiele vloeistofovergangspotentiaal worden gevormd tussen de referentie-elektrode en de gemeten oplossing, wat resulteert in aanzienlijke meetfouten. De referentie-elektrode bevindt zich zo dicht mogelijk bij de pH-glaselektrode en de KCL-penetratie van de referentie-elektrode-elektrolyt moet groot zijn (de KCL-penetratie van de externe referentie-elektrode-elektrolyt moet groot zijn). Het is het beste om een composietelektrode te gebruiken. Vanwege de nauwe en vaste afstand tussen de indicatorelektrode en de referentie-elektrode in de composietelektrode is het gunstig om een stabiele en herhaalbare potentiaal in de niet-waterige oplossing te verkrijgen, en moet de pH-meetcel goed worden afgeschermd.
Bij het meten van emulsie (emulsie) of olieoplossing is het erg belangrijk om het type vloeistofverbinding correct te selecteren, en de vloeistofverbinding is gemakkelijk te vernieuwen en schoon te maken. Voor sommige niet-waterige oplossingen wordt aanbevolen dat open vloeistofverbindingen of vloeistofverbindingen met hulzen geschikt zijn.
Wanneer u online meet, moet u het debiet strikt controleren (laminaire stroming). Vermijd turbulentie.
Het oplosmiddel van de referentie-elektrode-oplossing moet de gemeten oplossingssamenstelling als oplosmiddel gebruiken om het onstabiele vloeistofovergangspotentieel te elimineren of een dubbele zoutbrugoplossing te gebruiken.
Na het meten van de niet-waterige oplossing vertoont de pH-glaselektrode vaak een afname van de responskarakteristieken. Op dit moment moet de elektrode worden gereinigd met een reinigingsmiddel en vervolgens enkele uren worden ondergedompeld in 0.1mol/L HCL om de elektrode te herstellen.
Na het meten van de oplossing die vet en eiwit bevat, kan de elektrode enkele uren worden ondergedompeld in een gemengd oplosmiddel dat sterke pepsine (Pepsin) HC bevat, en vervolgens worden gespoeld met water.
Voor de pH-meting van niet-waterige media vergelijkbaar met water, zoals zwaar water en water-alcoholsystemen, kan de glaselektrode de potentiaal in dergelijke oplosmiddelen lange tijd stabiel houden. Nadat de elektrode in het oplosmiddel is ondergedompeld, bereikt de elektrode een evenwicht en gebruikt vervolgens de standaardbufferoplossing die in dit oplosmiddel is geconfigureerd om de elektrode te kalibreren. De pH-waarde die met deze methode wordt gemeten, is een relatieve pH-waarde of een schijnbare pH-waarde.
Voor pH-meetelektroden voor niet-waterige oplossingen is het beter om een lithiumglaselektrode te gebruiken in plaats van een natriumglas-pH-elektrode (de lithiumglas-pH-elektrode is blauw en de natriumglas-pH-elektrodebol is wit). Omdat voor glaselektroden vocht nodig is om een pH-responsieve "hydratatiegellaag" te vormen, hebben lithiumglaselektroden veel minder vocht nodig dan natriumglaselektroden.
Bij het meten van niet-water moet een pH-meter met een groot bereik (buiten het volledige pH14-bereik) worden gebruikt.
