Мал.1. Схема пристрою для вимірювання рН з скляними електродами.

На мал.2. показані частинні потенціали , що появляються на різних границях розділу фаз;

Мал.2. Частинні потенціали з яких складається вимірювальний потенціал u кола з скляним електродом:

- внутрішній електрод порівняння;

- внутрішня поверхня мембрани;

- зовнішня поверхня мембрани;

- дифузійний потенціал;

- зовнішній електрод порівняння.

Потрібно підкреслити, що тільки два з цих частинних потенціалів (ε₂ і ε₃) залежать від величини рН. При заповненні балона, утвореного мембраною 2, буферним розчином з величиною показника рНі потенціал мембрани ε₂, що виникав на її внутрішній поверхні буде постійним. Результуючий потенціал буде рівний:

, (7)

тому він визначається тільки величиною рН проби, яка доторкується зовнішньої поверхні мембрани.

Оскільки різні частинні потенціали (ε₁-ε₅ – на мал.2.) недоступні для вимірювань, то підсилювач кожного вимірювального кола має бути настроєний хоча б по двох буферних розчинах. При цьому один буферний розчин, що застосовується для компенсації потенціалу асиметрії вимірювального кола, повинен мати величину рН, близьку до рН₁, а другий буферний розчин по величині рН має відрізнятися від першого по крайній мірі на дві одиниці. З його допомогою настроюється крутизна характеристики вимірювального кола, тобто відношення ΔU/ΔpH.

Вимірювальні перетворювачі. Вимірювальні перетворювачі (трансміттери або підсилювачі), використовуються для перетворення напруги вихідного сигналу вимірювального кола:

• рН-метр складається з вимірювальної схеми і показуючого приладу;

• приставна для вимірювання: рН-блок, в якому вміщується вимірювальна схема.

• вимірювальний підсилювач рН що є підсилювачем постійного струму і розміщений в рН-метрі, або в приставці для вимірювання рН.

Властивості вимірювального підсилювача визначаються в основному скляними електродами вимірювача рН. Особливими признаками цього вимірювального кола є високий вхідний опір (до 1000 МОм) і малі потужності (до 10-13 Вт). На мал.3. зображена типова схема для вимірювання рН з автоматичною компенсацією температури та параметрів

1 - електрод порівняння;

2 - скляний електрод;

3 - термометр опору;

4 - попередній підсилювач;

5 - основний підсилювач.

Мал. 3.

Хід роботи.

В даній лабораторній роботі для вимірювання рН використовується серійний прилад: іономір лабораторний И-130.

Загальні вказівки

Вибір вимірювальних електродів залежить від виду вимірюва­ного іона, меж вимірювання і температури розчину. Вимірювальні електроди підключаються до гнізда "Изм." перетворювача безпосередньо або з допомогою перехідного штекера. В якості допо­міжного електрода використовується хлорсрібний електрод ВЛ-ІМЗ, який підключається до гнізда "Всп. " . Автоматичний термокомпенсатор підключається до клем "R авт.".

Підготовка до роботи

Перетворювач включається в мережу і прогрівається 30хв. Температурна компенсація використовується при вимірюванні рН електродними системами з нормованими значеннями координат ізопотенційної точки Еи, рХи.

В залежності від виду термокомпенсації на штативі встановлюється термометр або автоматичний термокомпенсатор. Перемикач роду термокомпенсації на передній панелі приладу встановлюється в відповідне положення. Ручну термокомпенсацію рекомендується використовувати при постійній температурі розчинів аавтоматичну – при змінній температурі. При настроюванні і в процесі вимірювання краще використовувати один вид термокомпенсації.

При роботі рекомендується встановлювати час індикації 1с, так як в цьому режимі по цифровому табло здійснюється усереднений відрахунок вимірювання.