Что такое pH? Значение pH - латинская аббревиатура для «Pondus hydrogenii» (Pondus = давление, водород = водород), который измеряет активность ионов водорода в веществе. Эта активность непосредственно связана с кислотным, нейтральным и щелочным водным раствором. Вода химически нейтральна, но она не свободна от ионов, даже если она химически чиста, со следами диссоциации. Строго говоря, ядра водорода не существуют в свободном состоянии до гидратации.
H2O + H2O = H3O + + OHˉ, так как концентрация иона гидриона (H3O +) эквивалентна концентрации иона водорода (H +), приведенную выше формулу можно упростить в следующие широко используемые формы:
H2O = H + + OH2
Здесь положительный ион водорода, люди в химии выражаются как «ион Н +» или «водородное ядро». Гидронуклеарные ядра обозначены как «ионы гидробения». Отрицательные гидроксидные ионы называются «гидроксидными ионами».
Используя закон массового действия, можно найти константу равновесия для диссоциации чистой воды:
K = H3O + × OH ----- H2O
Поскольку только очень небольшое количество воды диссоциировано, молярная масса воды на самом деле является постоянной, а константа равновесия K дает продукт KW воды.
KW = K × H2O KW = H3O + · OH- = 10-7 · 10-7 = 10-14 моль / л (25 ° C)
То есть имеется 10-7 молей ионов H3O + и 10-7 молей ионов OH2 для одного литра чистой воды при 25 ° C.
В нейтральном растворе концентрация иона водорода H + и гидроксида иона OHˉ составляет 10-7 моль / л. Такие как:
Если имеется избыток ионов H +, раствор является кислым. Кислоты - это вещества, которые делают водородные H + в свободном водном растворе. Аналогично, если ОН-ионы свободны, то раствор является щелочным. Поэтому, учитывая значение H +, достаточно указать характер раствора, кислотный или щелочной, чтобы избежать использования молекулярной концентрации отрицательных индексных вычислений, биолог Soernsen (Soernsen) в 1909 году рекомендовал использовать это неудобно. Значение заменяется по логарифму и определяется как «pH». Математическое определение рН представляет собой общий логарифм концентрации ионов водорода. Т.е. pH = -log [H +].
Поэтому значение рН представляет собой отрицательный логарифм концентрации ионов оснований 10:
Для изменения pH воды 50 м3 требуется 500 л отбеливателя от pH2 до pH3. Однако требуется только 50 л отбеливателя от рН 6 до рН 7.
Существует множество способов измерения величины рН, главным образом метода химического анализа, метода измерительного щупа, потенциального метода. В основном вводят потенциометрический рН.
Электрод, используемый для потенциального анализа, называется гальванической ячейкой. Оригинальная батарея - это система, ее роль заключается в том, чтобы превратить энергию химической реакции в электричество. Напряжение этой батареи называется электродвижущей силой (ЭДС). Эта электродвижущая сила (ЭДС) состоит из двух полуэлементов, один из которых называется индикаторным электродом и потенциал которого связан с удельной ионной активностью, такой как Н +; другая полуэлемент - это эталонная полуэлемент, обычно называемый эталонным электродом, который обычно является измерительным решением, и связан с измерительным прибором.
Например, электрод выполнен из серебряной проволоки, вставленной в раствор соли, содержащий ионы серебра, образуя ионы на границе раздела проволоки с раствором из-за различной активности ионов серебра в двух фазах металла и солевого раствора Процесс зарядки и формирование определенной разности потенциалов. Потерянные электронные ионы серебра в раствор. Этот процесс в конечном итоге достигает баланса, когда внешний ток не применяется для обратной зарядки, то есть нет тока. Напряжение, которое присутствует в этом состоянии равновесия, называется потенциалом полуэлемента или потенциалом электрода. Этот (как описано выше) электрод, состоящий из металла и раствора, содержащего ион металла, называется электродом первого типа.
Измерение этого потенциала осуществляется по отношению к эталонному электроду, потенциал которого не зависит от состава солевого раствора. Этот эталонный электрод с собственным потенциалом также упоминается как второй электрод. Для таких электродов металлическая проволока покрыта слоем малорастворимой соли такого металла (например, Ag / Agcl) и вставлена в раствор электролита, содержащий анион соли металла. Величина потенциала полуэлементов или потенциала электрода в это время зависит от активности таких анионов.
Напряжение между этими двумя электродами следует уравнению Нернста:
Формула Нернста
Где: E-потенциал
E0 - стандартное напряжение электрода
Константа R-газа (8,31439 джоулей / моль и ° C)
Абсолютная температура Т-Кельвина (пример: 20 ° С соответствует (273,15 + 20) 293,15 Кельвина)
Постоянная F-Фарадея (96493 банка / эквивалент)
n-валентность измеряемого иона (серебро = 1, водород = 1)
ln (aMe) - Логарифм активности ионов aMe
Стандартный водородный электрод является точкой отсчета для всех потенциальных измерений. Стандартный водородный электрод представляет собой платиновую проволоку, гальваническую (покрытую) хлоридом платины и окружен газообразным водородом (фиксированное давление 1013 гПа).
Погружение этого электрода при 25 ° С содержании ионов H3O + в растворе 1 моль / л будет сформировано в электрохимическом все потенциальном потенциале измерительного потенциала полуэлемента или потенциале электрода. Среди них водородный электрод трудно практически использовать в качестве эталонного электрода, поэтому в качестве эталонного электрода используется электрод второго типа. Наиболее распространенными из них являются электроды из серебра и серебра. Электрод реагирует с изменениями концентрации ионов хлорида путем растворения AgCl.
Электродный потенциал эталонного электрода стабилизирован насыщенным kcl-резервуаром (например, 3 моль / л ккл). Раствор электролита в жидкой или гелевой форме соединен с тестируемым раствором через мембрану.
Серебряный электрод и эталонный электрод Ag / AgCl могут использоваться для измерения содержания ионов серебра в растворе для промывки пленки с использованием вышеуказанной комбинации электродов. Серебряный электрод можно также заменить платиновым или золотым электродом для измерения окислительно-восстановительного потенциала. Например: стадия окисления металлического иона.
Наиболее часто используемый индикаторный электрод - стеклянный электрод. Это стекло выдувное для чувствительных к рН стеклянных пленок. Трубка, заполненная насыщенным буферным раствором AgCl 3 моль / л ккл, pH 7. Разность потенциалов разности рН, существующая с обеих сторон стеклянной пленки, была измерена с помощью системы проводимости Ag / AgCl,
Например, второй электрод, экспорт. рН композитный электрод и рН твердотельный электрод,
Эта разность потенциалов следует формуле Нернста:
Формула Нернста
E0, R, T (298.15K или 25 ℃) и другие значения в приведенной выше формуле:
E = 59,16 мв / 25 ° С на pH (где ln (H3O +) превращается в pH)
Если R и F - постоянные, n - валентность, и каждый ион имеет фиксированное значение. N = 1 для ионов водорода. Температура «Т» как переменной играет большую роль в формуле Нернста. По мере повышения температуры величина потенциала будет увеличиваться.
При каждом повышении температуры на 1 ° C произойдет потенциальное изменение 0,2 мв / на pH. Значение рН указывает на изменение 0,0033 pH на 1 ° C с первым 1 pH.
Это означает, что для температурных измерений от 20 ° C до 30 ° C и около 7 pH нет необходимости компенсировать изменения температуры и для применений с температурой> 30 ° C или <20 °="" c="" и="" значением="" ph="" 8="" или="" 6="" ,="">
Промышленный рН-метр - это обычно используемое промышленное оборудование, в основном используемое для точного измерения значения рН жидкой среды. Помимо установки, очистки, защиты от помех и других вопросов
Электронная почта: info@lohand.net
