Що таке рН? РН - лат. Абревіатура для "Pondus hydrogenii" (Pondus = тиск, водень гідроген = водень), який вимірює активність іонів водню в речовині. Ця активність безпосередньо пов'язана з кислим, нейтральним та лужним водним розчином. Вода хімічно нейтральна, але вона не містить іонів, навіть якщо вона хімічно чиста, з слідими дисоціації: Строго кажучи, ядра водню не існують у вільному стані, поки не будуть гідратовані.
H2O + H2O = H3O + + OH¯, оскільки концентрація іону гідронію (H3O +) еквівалентна концентрації іону водню (H +), вищезгадана формула може бути спрощена у наступні широко використовувані форми:
H2O = H + + OH OH
Позитивний іон водню тут, люди в хімії виражається як "H + іон" або "водневе ядро". Гетероядерні ядра позначаються як "іони гідронію". Негативні іони гідроксиду називаються "іонами гідроксиду".
Використовуючи закон масової дії, можна знайти константу рівноваги для дисоціації чистої води:
K = H3O + × OH ----- H2O
Оскільки лише дуже невелика кількість води дисоціюється, молярна маса води насправді є постійною, а константа рівноваги К дає продукт, КВт води.
KW = K × H2O KW = H3O + · OH- = 10-7 · 10-7 = 10-14 моль / л (25 ° С)
Тобто іонами 10-7 молей H3O + та іонами 10-7 моль OH? Для одного літра чистої води при 25 ° С.
У нейтральному розчині концентрація іонів водню H + та гідроксид-іона OHˉ становить 10-7моль / л. Як от:
Якщо є надлишок іонів Н +, розчин кислотний. Кислоти - це речовини, які роблять іони водню H + у водному розчині вільними. Аналогічно, якщо іони ОН є вільними, то розчин лужний. Отже, враховуючи, що значення H + є достатнім для позначення природи розчину, кислого або лужного, для того, щоб уникнути використання молекулярної концентрації негативних індексних обчислень, біолог Soernsen (Soernsen) в 1909 році рекомендував це незручно використовувати значення замінено за логарифмом і визначається як "рН". Математичне визначення рН є загальним логарифмом концентрації іонів водню. Тобто рН = -log [H +].
Тому значення рН - це негативний логарифм концентрації іонів на основі 10:
Зміна рН 50м3 води вимагає 500л відбілювача від рН2 до рН3. Проте, від рН 6 до рН 7 потрібно лише 50 Л відбілювача.
Існує багато способів вимірювання значення рН, в основному методу хімічного аналізу, методу вимірювання щільності, потенційного методу. В основному вводиться потенціометричний рН, виміряний.
Електрод, який використовується для аналізу потенціалу, називається гальванічним елементом. Початковий акумулятор є системою, її роль полягає в тому, щоб перетворити хімічну реакцію в електрику. Напруга цієї батареї називається електрорушійною силою (ЕМП). Ця електрорушійна сила (ЕМП) складається з двох напівклітин, один з яких називається індикаторним електродом, потенціал якого пов'язаний з певною активністю іонів, такими як Н +; друга половина осередку - це еталонна половина осередку, яка зазвичай називається еталонною електродою, яка, як правило, є вимірювальним рішенням і пов'язана з вимірювальним приладом.
Наприклад, електрод виготовлений із срібного дроту, вставленого в сольовий розчин, що містить іони срібла, утворюючи іони на межі між дротом і розчином через різні дії іонів срібла у двох фазах металу та сольового розчину Процес заряджання та формування певної різниці потенціалів. Втратили електронні іони срібла у розчин. Цей процес, врешті-решт, досягає рівноваги, коли зовнішній струм не застосовується для зворотного заряджання, тобто відсутності поточного потоку. Напруга, що присутня в цьому стані рівноваги, називається потенціалом напівклітини або потенціалом електродів. Цей (як описано вище) електрод, що складається з металу, і розчин, що містить іон металу, називають першим типом електродів.
Вимірювання цього потенціалу здійснюється щодо еталонного електроду, потенціал якого не залежить від складу сольового розчину. Цей еталонний електрод із власним потенціалом також називають другим електродом. Для таких електродів металевий дріт покритий шаром рідко розчинної солі такого металу (наприклад, Ag / Agcl) і вставлений в розчин електроліту, що містить аніон металевої солі. Величина напівклітинного потенціалу або потенціалу електродів у цей час залежить від активності таких аніонів.
Напруга між цими двома електродами відповідає рівнянню Нернста:
Формула Нернста
Де: E-потенціал
E0 - стандартна напруга електрода
Р-газовий констант (8.31439 Джоулів / моль і ° С)
Абсолютна температура Т-Кельвіна (приклад: 20 ° С відповідає (273,15 + 20) 293,15 Кельвіна)
Постійна F-Фарадея (96493 банки / еквівалент)
n-валентність вимірюваного іона (срібло = 1, водень = 1)
ln (aMe) - логарифм іонної активності aMe
Стандартний водневий електрод служить опорною точкою для всіх потенційних вимірювань. Стандартний водневий електрод є платиновим дротом, гальваноподібним (покритий) платиновим хлоридом та оточений газорозчином (фіксований тиск 1013 гПа).
Занурення цього електроду при 25 ℃ вмісту іонів H3O + у розчині 1моль / л буде утворено в електрохімічному потенціалі потенційного вимірювання потенціалу напівелементів або потенціалу електродів. Серед них водневий електрод важко практично використати як еталонний електрод, тому другий тип електродів використовується як еталонний електрод. Найбільш поширеними з них є електроди з хлоридом срібла / срібла. Електрод реагує з змінами концентрації іонів хлориду шляхом розчинення AgCl.
Електродний потенціал опорного електроду стабілізується насиченим резервуаром kcl (наприклад, 3 моль / л ккл). Розчин електроліту у рідкій або гельовій формі підключається до досліджуваного розчину через мембрану.
Срібний електрод та анодний електрод Ag / AgCl можуть бути використані для вимірювання вмісту іонів срібла в розчині для плівки з використанням вищезазначеної електродної комбінації. Срібний електрод можна також замінити платиновим або золотим електродом для вимірювання окислювально-відновного потенціалу. Наприклад: етап окислення іонів металу.
Найбільш часто використовуваний індикатор рН електрод - це скляний електрод. Це кінцеве видувне скло для ртутно-чутливих скляних плівок. Труба, наповнену насиченим розчином AgCl 3 моль / л клк буферного розчину, рН 7. Різниця потенціалу різниці потенціалів, яка існує на обох сторонах скляної плівки, вимірювали за допомогою системи провідності Ag / AgCl,
Такий, як другий електрод, експорт. рН композитний електрод та рН твердотільного електроду,
Ця різниця потенціалів слідує формулі Нернста:
Формула Нернста
E0, R, T (298.15K або 25 ℃) та інші значення в наведеній вище формулі були:
E = 59,16 мв / 25 ° С на рН (де ln (H3O +) було перетворено в рН)
Де R та F - константи, n - валентність, і кожен іон має фіксоване значення. N = 1 для іонів водню. Температура "T" як змінної відіграє велику роль у формулі Нернста. Коли температура підвищиться, потенційна величина збільшиться.
При кожному температурі 1 ° C підвищення температури може призвести до зміни потенціалу 0,2 мв / за рН. Значення рН показує зміну 0,0033 рН на 1 ° С спочатку 1 рН.
Це означає, що для вимірювання температури між 20 ° С і 30 ° С та приблизно 7 рН не потрібно компенсувати зміни температури та при застосуванні з температурою> 30 ° С або <20 °="" с="" та="" значенням="" рн="" 8="" або="" 6="" ,="">
Індустріальний рН-метр - це широко використовуване промислове обладнання, яке в основному використовується для точної вимірювання значення рН рідкого середовища. Окрім встановлення, очищення, боротьби з втручаннями та інших питань, необхідно розглянути
Електронна пошта: info@lohand.net
