Hvordan måler man pH -værdien ved hjælp af brintelektrode?

Forståelse af brintelektroden

* princip: Hydrogenelektroden er en referencelektrode, der etablerer et standardpotentiale baseret på ligevægten mellem brintioner (H+) og brintgas (H2). Det er grundlaget for pH -skalaen.

* opsætning: En platinelektrode er nedsænket i en opløsning, der indeholder hydrogenioner. Brintgas bobles over elektrodeoverfladen.

* nernst ligning: Elektrodens potentiale er direkte relateret til koncentrationen af ​​brintioner (og dermed pH) via Nernst -ligningen:

E =E ° + (RT/NF) * LN (AH +)

Hvor:

* E =elektrodepotentiale

* E ° =standard elektrodepotentiale (0,000 V ved 25 ° C)

* R =ideel gaskonstant

* T =absolut temperatur

* n =antal overførte elektroner (1 i dette tilfælde)

* F =Faradays konstant

* AH+ =aktivitet af hydrogenioner (ca. lig med koncentrationen i fortyndede opløsninger)

procedure

1. Forbered brintelektroden:

* Sørg for, at platinelektroden er ren og fri for forurenende stoffer.

* Mæt opløsningen med brintgas (brug en bobler).

* Oprethold et konstant tryk på brintgas.

2. Forbered referencelektroden:

* Brug en standardreferencelektrode (f.eks. En mættet calomel -elektrode (SCE) eller sølv/sølvchloridelektrode (Ag/AgCl)).

3. Tilslut elektroderne:

* Tilslut brintelektroden og referencelektroden til et højimpedansvoltmeter eller pH-meter.

4. nedsænker elektroderne:

* Skriv elektroderne i den løsning, du vil måle pH af.

5. Mål potentialforskellen:

* Voltmeteren viser den potentielle forskel mellem brintelektroden og referencelektroden.

6. Beregn pH:

* Brug NERNST -ligningen til at beregne pH fra den målte potentialeforskel. Alternativt kalibreres mange pH -målere til direkte at vise pH -værdien.

Vigtige overvejelser

* Temperatur: Nernst-ligningen er temperaturafhængig. Sørg for, at temperaturen er kendt og redegøres for i beregningen.

* Løsningsbetingelser: PH -målingen kan påvirkes af faktorer, såsom ionstyrke, opløste gasser og tilstedeværelsen af ​​redox -aktive arter.

* Elektrodestabilitet: Hydrogenelektroder kan være følsomme over for forgiftning af visse stoffer. Oprethold korrekt rengørings- og håndteringsprocedurer.

alternativer til brintelektroder

Mens brintelektroder er grundlæggende, er de ikke altid praktiske. Andre, mere praktiske metoder er tilgængelige til måling af pH, såsom:

* glaselektroder: Dette er de mest almindelige og vidt anvendte elektroder til pH -måling. De er relativt billige, lette at bruge og bærbare.

* Kombinationselektroder: Disse elektroder integrerer både referencelektroden og sensorelektroden i en enkelt enhed, hvilket forenkler opsætningen.

Fortæl mig, hvis du gerne vil have en mere detaljeret forklaring af nogen af ​​disse aspekter, eller hvis du har andre spørgsmål om pH -måling!