Kiểm kê các vấn đề khi đo máy đo pH
1. Đo pH ở nhiệt độ cao
Nhiệt độ cao của dung dịch nước thường đề cập đến trên 60 độ. Trong điều kiện này, dung dịch có tác dụng ăn mòn đặc biệt nghiêm trọng trên điện cực thủy tinh, đặc biệt là ở vùng pH kiềm. Hiệu ứng ăn mòn này gây ra hiện tượng trôi điện cực của điện cực thủy tinh và làm giảm hiệu suất của nó. .
Trong các bể nhân giống vi sinh vật trong dược phẩm, lên men, thực phẩm và các ngành công nghiệp khác, phép đo pH yêu cầu điện cực thủy tinh có thể chịu được kích thích nhiệt độ cao ở mức 120-130, nghĩa là điện cực cần phải chịu được sự ăn mòn của dung dịch nhiệt độ cao.
các
Một vấn đề khác cần giải quyết khi đo nhiệt độ cao là độ ổn định của điện cực tham chiếu.
Để ngăn chặn sự hòa tan AgCl ở nhiệt độ cao, hãy làm dày lớp AgCl, thêm AgCl rắn vào dung dịch điện cực hoặc sử dụng tinh thể đơn AgCl làm điện cực tham chiếu; điện cực tham chiếu cũng có thể được kết nối bên ngoài khu vực nhiệt độ cao và được kết nối qua cầu muối.
2. Đo pH ở nhiệt độ thấp
Ở nhiệt độ thấp, điện trở trong của điện cực thủy tinh tăng mạnh, do đó nên chọn điện cực thủy tinh pH có điện trở trong thấp và thêm dung môi hữu cơ vào dung dịch bên trong điện cực để hạ thấp điểm đóng băng.
3. Đo pH của dung dịch không chứa nước
Dung dịch không chứa nước là dung dịch được tạo thành từ dung môi không chứa nước, bao gồm dung dịch không chứa nước nguyên chất và dung dịch không chứa nước một phần.
Nhiều chất điện giải, hòa tan trong dung môi hữu cơ, cũng cần đo pH. Các dung môi hữu cơ thường được sử dụng bao gồm ethanol, glycol, ete, amit, nitriles, xeton, v.v. Khả năng hòa tan chất điện phân của chúng có liên quan đến hằng số điện môi ε của chúng. Hằng số điện môi của chúng khác biệt đáng kể so với hằng số điện môi của nước (nước ε=78.3) và có thể cao hơn hoặc thấp hơn nước. Ví dụ, hằng số điện môi ε của propanol, ethanol, metanol, glycerol, propylene glycol và formamide lần lượt là 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5 và 109,5. Vì hằng số điện môi của dung môi hữu cơ khác với hằng số của nước nên khoảng pH và điểm trung tính của mỗi dung môi khác biệt đáng kể so với nước.
Với sự phát triển của công nghiệp và tiến bộ của khoa học công nghệ, việc nghiên cứu đo giá trị pH của dung dịch không chứa nước dần dần được thực hiện. Những chất trưởng thành hơn là nước nặng, propanol, ethanol, metanol, glycerol, propylene glycol và formamide.
Nước tinh khiết trung hòa về mặt hóa học và hằng số tích ion Kw của nước bằng 10 lũy thừa -14ở 250C. Độ lớn của "phạm vi pH thông thường" đối với dung dịch nước thường được xác định là:
-logKw=14 Do đó, phạm vi đo pH là từ 0 đến 14.
Điểm trung hòa pHn của dung dịch nước là giá trị pH tại đó nồng độ H+ và OH- bằng nhau. pHn=-1/2logKw
pHn liên quan đến nhiệt độ, ở 250C, pHn=,7.00, ở 1000C, pHn=6.13, xem bảng đính kèm.
Khoảng pH của dung môi Z được xác định là;
các
Khoảng pH (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z là tích ion của Z (còn được gọi là số di chuyển ion). ở 250C
Khi dùng nước Z{0}}, độ pH của Kap=10-14 là 14pH. pHn=7
Z=acetonitril, Kap=10-28 có phạm vi pH là 28 pH. pHn=14
Z=formamide Kap=10-17phạm vi pH là 17pH. pHn=8.5
Lưu ý: pH=14 trong dung dịch nước có nghĩa là giá trị pH ở độ kiềm tối đa và pH=14 trong dung dịch axetonitril chỉ là điểm trung tính. Do đó, cần chú ý khi so sánh giá trị pH của các dung môi khác nhau, nghĩa là không có sự so sánh giữa giá trị pH của các dung môi khác nhau.
Những lưu ý khi đo giá trị pH của dung dịch không chứa nước:
Dung dịch không chứa nước có độ dẫn điện kém và điện thế tiếp xúc chất lỏng lớn và không ổn định sẽ được hình thành giữa điện cực tham chiếu và dung dịch đo, dẫn đến sai số đo đáng kể. Điện cực tham chiếu càng gần điện cực thủy tinh pH càng tốt và độ xuyên thấu KCL của chất điện phân điện cực tham chiếu phải lớn (độ thâm nhập KCL của điện cực tham chiếu bên ngoài phải lớn). Tốt nhất nên sử dụng điện cực tổng hợp. Do khoảng cách gần và cố định giữa điện cực chỉ thị và điện cực tham chiếu trong điện cực tổng hợp, nên việc thu được điện thế ổn định và có thể lặp lại trong dung dịch không chứa nước sẽ có lợi và tế bào đo pH phải được che chắn tốt.
Khi đo nhũ tương (nhũ tương) hoặc dung dịch dầu, điều quan trọng là phải chọn chính xác loại mối nối chất lỏng và mối nối chất lỏng dễ dàng thay mới và làm sạch. Khuyến cáo rằng các mối nối chất lỏng mở hoặc dạng bọc phù hợp với một số dung dịch không chứa nước.
Khi đo trực tuyến, hãy kiểm soát chặt chẽ tốc độ dòng chảy (dòng chảy tầng). Tránh sự hỗn loạn.
Dung môi của dung dịch điện cực tham chiếu nên sử dụng thành phần dung dịch đo được làm dung môi để loại bỏ thế tiếp xúc chất lỏng không ổn định hoặc sử dụng dung dịch cầu muối kép.
Sau khi đo dung dịch không chứa nước, điện cực thủy tinh pH thường có đặc tính phản ứng suy giảm. Tại thời điểm này, điện cực phải được làm sạch bằng chất tẩy rửa, sau đó ngâm trong 0.1mol/L HCL trong vài giờ để khôi phục điện cực.
Sau khi đo dung dịch chứa chất béo và protein, điện cực có thể được ngâm trong dung môi hỗn hợp chứa pepsin (Pepsin) HC mạnh trong vài giờ, sau đó rửa sạch bằng nước.
Để đo pH của môi trường không chứa nước tương tự như nước, chẳng hạn như nước nặng và hệ thống nước-rượu, điện cực thủy tinh có thể giữ điện thế ổn định trong thời gian dài trong các dung môi như vậy. Sau khi nhúng điện cực vào dung môi, điện cực đạt đến trạng thái cân bằng và sau đó sử dụng dung dịch đệm tiêu chuẩn được định cấu hình trong dung môi này để hiệu chỉnh điện cực. Giá trị pH được đo bằng phương pháp này là giá trị pH tương đối hoặc giá trị pH biểu kiến.
Đối với điện cực đo pH dung dịch không chứa nước, tốt hơn nên sử dụng điện cực thủy tinh lithium thay vì điện cực pH thủy tinh natri (điện cực pH thủy tinh lithium có màu xanh lam và bóng đèn điện cực pH thủy tinh natri có màu trắng). Vì đối với điện cực thủy tinh, độ ẩm là cần thiết để hình thành “lớp gel hydrat hóa” đáp ứng pH nên điện cực thủy tinh lithium yêu cầu độ ẩm ít hơn nhiều so với điện cực thủy tinh natri.
Khi đo không phải nước, nên sử dụng máy đo pH có phạm vi lớn (vượt quá phạm vi pH14 toàn thang đo),
