Il-prinċipju bażiku tal-kejl tal-pH
Il-metodu ta 'kejl tal-kurrent żero familjari u antik użat biex jiddetermina proċessi ta' reazzjoni kimika huwa probabbilment kejl tal-pH. B'mod ġenerali, il-kejl tal-pH jintuża biex jiddetermina l-aċidità jew l-alkalinità ta 'soluzzjoni. Anke l-ilma kimikament pur għandu traċċa ta 'dissoċjazzjoni, u l-ekwazzjoni ta' jonizzazzjoni tagħha hija: H2O H2O=H3O-OH - (1) Minħabba l-fatt li ammont żgħir ħafna ta 'ilma biss huwa dissoċjat, il-konċentrazzjoni molari ta' joni huwa ġeneralment esponent ta 'qawwa negattiva. Biex tevita li tuża l-esponent tal-qawwa negattiva tal-konċentrazzjoni molari għall-kalkoli, il-bijologu Sorensen issuġġerixxa fl-1909 li jissostitwixxi dan il-valur inkonvenjenti b'logaritmu u jiddefinih bħala "valur tal-pH". Matematikament, il-valur tal-pH huwa definit bħala l-logaritmu negattiv tal-konċentrazzjoni tal-jone tal-idroġenu użata b'mod komuni. Jiġifieri, pH=log wieħed [H]
(2) Minħabba d-dipendenza qawwija tal-prodott tal-jone fuq it-temperatura, għall-valur tal-pH tal-kontroll tal-proċess, huwa meħtieġ li simultanjament ikunu jafu l-karatteristiċi tat-temperatura tas-soluzzjoni. Huwa biss meta l-medju mkejjel ikun fl-istess temperatura li jista' jitqabbel il-valur tal-pH tiegħu. Sabiex jinkiseb valur tal-pH riproduċibbli, tintuża analiżi potenzjometrika għall-kejl tal-pH. L-elettrodu użat fil-metodu ta 'analiżi potenzjali jissejjaħ batterija primarja. Il-vultaġġ ta 'din il-batterija jissejjaħ forza elettromottiva (EMF). Din il-forza elettromottiva (EMF) tikkonsisti minn żewġ batteriji u nofs. Waħda min-nofs ċelluli tissejjaħ l-elettrodu tal-kejl, u l-potenzjal tagħha huwa relatat ma 'attività speċifika tal-joni; In-nofs ċellula l-oħra hija nofs ċellula ta 'referenza, komunement imsejħa elettrodu ta' referenza, li ġeneralment tkun imqabbda mas-soluzzjoni tal-kejl u mqabbda ma 'miter tal-pH industrijali. L-elettrodu standard ta 'l-idroġenu huwa l-punt ta' referenza għall-kejl potenzjali kollu. L-elettrodu standard tal-idroġenu huwa wajer tal-platinu li huwa electroplated (miksi) bil-klorur tal-platinu u mdawwar bil-gass tal-idroġenu. L-elettrodu indikatur tal-pH l-aktar familjari u użat b'mod komuni huwa elettrodu tal-ħġieġ. Huwa tubu tal-ħġieġ b'film tal-ħġieġ sensittiv għall-pH minfuħa fl-aħħar. It-tubu jimtela b'soluzzjoni buffer KCI li fiha AgCI saturat, b'valur pH ta' 7. Id-differenza potenzjali li teżisti fuq iż-żewġ naħat tal-film tal-ħġieġ u tirrifletti l-valur tal-pH issegwi l-formula Nernst: E=Eo. 1n [H3oq (3) n.] Fil-formula, E hija l-potenzjal; E huwa l-vultaġġ standard tal-elettrodu; R hija l-kostanti tal-gass; T hija t-temperatura Kelvin; F hija l-kostanti ta' Faraday; N hija l-valenza tal-jone mkejjel; [HO] hija l-attività tal-jone HO. Kif jidher mill-ekwazzjoni ta 'hawn fuq, hemm ċerta relazzjoni bejn il-potenzjal E u l-attività u t-temperatura tal-joni HO. F'ċerta temperatura, il-kejl tal-potenzjal E jista 'jikkalkula ln [HO] (konvertit f'log [HO] biex jikseb pH), li huwa l-prinċipju bażiku tal-kxif tal-pH. Fil-formula Nernst, it-temperatura għandha rwol sinifikanti bħala varjabbli. Hekk kif it-temperatura togħla, il-valur potenzjali jiżdied ukoll. Għal kull żieda ta' grad 1 fit-temperatura, se tikkawża bidla potenzjali ta' 0.2 mV/pH. Rappreżentat mill-valur tal-pH, il-valur tal-pH ivarja b'0.0033 għal kull LPH għal kull I ~ C. Dan ifisser li għal kejl ta' madwar 20-30 grad u 7pH, m'hemmx bżonn li tikkumpensa għal bidliet fit-temperatura; Għal applikazzjonijiet b'temperaturi akbar minn 30 grad jew inqas minn 20 grad u valuri tal-pH akbar minn 8 jew inqas minn 6, il-bidliet fit-temperatura għandhom jiġu kkumpensati.
