Потенціометри і рН-метри
Потенціометрія ґрунтується на вимірюванні електродного потенціалу, який виникає на електродах, занурених у розчин з аналізованою речовиною. В потенціометрії в якості індикаторних використовують скляні електроди, потенціал яких залежить від концентрації Н+, електроди порівняння - каломельний або хлорсрібний. Потенціал між електродами вимірюють спеціальними приладами – рН-метрами (або потенціометрами). Зараз застосовують рН-метри з різними конструктивними особливостями і зовнішнім виглядом, але схожими за принципом дії (рис. 2.30).
Вимірювання рН. Електроди занурюють у розчин і приєднують до потенціометра, встановлюють необхідні межі вимірювання рН і вимірюють потенціал, що виникає між електродами. Перед проведенням роботи потенціометр налаштовують за буферними розчинами з відомим рН. Відлік рН проводять безпосередньо за шкалою потенціометра. Останнім часом розроблені спеціальні мембранні електроди, вибірково чутливі до Na+, К+, СІ¯ та інших йонів, що дозволяє проводити пряме вимірювання їх концентрації в розчині. Методом абсолютної потенціометрії вимірюють потенціал Е і за рівнянням Нернста обчислюють концентрацію йона в речовині. Метод використовують для визначення рН природних і стічних вод за допомогою скляного електрода; йоноселективні електроди дають змогу встановити вміст нітратів у рослинах та продуктах, концентрацію катіонів натрію, калію, кальцію, магнію, купруму, аніонів С1¯, Вr¯, І¯, СN¯ та ін.
Рис. 2.31. Перетворювач (вигляд спереду):
1 – прилад показників; 2 – кнопки вибору роду роботи; 3 – вимикач мережі; 4 – лампочка індикації вмикання; 5 – кнопки вибору діапазону вимірювання; 6 – ручки оперативного управління приладом; 7 – вісі змінних резисторів заводської настройки і регулювання приладу; 8 – коректор нуля; 9 – лицева панель.
Нині використовується велика кількість рН-метрів нового покоління. Одними з найсучасніших приладів для потенціометричних досліджень є йономір „АИ-123” (рис. 2.32), портативний вимірювач кислотності РТ-10 SARTORIUS (рис. 2.33) та інші.
Рис. 2.32. Зовнішній вигляд йономіра „АИ-123”.
Рис. 2.33. Портативний вимірювач кислотності РТ-10 Sartorius
Коротка характеристика приладу РТ-10 SARTORIUS
Перед початком вимірювання рН за допомогою приладу РТ-10 SARTORIUS потрібно провести калібровку:
Занурити електрод у буферний розчин. Акуратно перемішати. Дати можливість електроду досягти стабільного значення.
Натискать і відпускать клавішу рН/mV, доки цифровий дисплей не буде індукувати режим рН. Цією клавішою переключають режими рН і мВ.
Очистити буфера при калібруванні нових двох або трьох точок. Використовувати потрібно клавіші Setup (Встановлення) і Enter (Введення) для очищення використаних буферів і вибору нового набору буферів.
Натиснути клавішу Standardize (Калібрувати) і провести калібрування.
Після цього проводять вимірювання рН середовища.