pH – hlavní indikátor vodných roztoků. Voda jako slabý elektrolyt disociuje v malé míře na ionty H+ и ACH- které jsou v rovnováze:
Součin koncentrací vodíkových iontů a hydroxidových iontů ve vodě při určité teplotě je konstantní (tzv. iontový součin vody). Stálost díla [H+] [OH -] znamená, že v žádném vodném roztoku nemůže být koncentrace vodíkových iontů ani koncentrace hydroxidových iontů nulová. Jinými slovy, jakýkoli vodný roztok kyseliny, zásady nebo soli obsahuje obojí H+ a ACH- ionty. Kyselost a zásaditost roztoku lze tedy vyjádřit jako koncentraci obou iontů H + Nebo ACH- ionty. V praxi se používá první metoda.
Koncentrace vodíkových iontů pro neutrální roztok [H+] = 10-7 mol/l
Aby se předešlo nepříjemnostem spojeným s používáním čísel se zápornými exponenty, je koncentrace vodíkových iontů obvykle vyjádřena pomocí vodíkového indexu, označovaného symbolem pH.
pH je dekadický logaritmus koncentrace vodíkových iontů s opačným znaménkem:
pH = -lg [H + ]
Pomocí pH jsou roztoky charakterizovány následovně:
- neutrální pH = 7
- kyselé pH < 7
- alkalické pH > 7
Zde jsou přibližné hodnoty pH nejběžnějších roztoků:
- Žaludeční šťáva pH 1,7 (silně kyselé prostředí);
- Pivní mladina pH 5,0 (mírně kyselé prostředí);
- pH dešťové vody. 6,0 (mírně kyselé prostředí);
- pH připravované vody 7,0 (neutrální prostředí);
- pH krve 7,4 (mírně zásadité);
- Mýdlo na ruce pH 9,0 (alkalické).
Uvedené hodnoty pH jsou přibližné a závisí na mnoha faktorech.
pH není statická hodnota a má tendenci se měnit (např. pH vody ze studny se v průběhu roku mění v závislosti na ročním období). Pro měření hodnoty pH v konkrétním roztoku použijte pH metry.
Jak měřit pH?
Podle charakteru použití se pH metry dělí na laboratorní a přenosné.
Velkou výhodou laboratorních přístrojů je přesnost měření. Například elektrody od výrobce HACH LANGE mají chybu měření pouze 0,02 ph. To je velmi dobrá přesnost. Výhodou pro zvýšení přesnosti bude skutečnost, že v laboratorních podmínkách jsou měření prováděna při určitých teplotách a vlhkosti. Teplota velmi ovlivňuje pH, s tím je třeba počítat. Nejpřesnější výsledky jsou získány při teplotách blízkých 20 ℃.
Výhoda přenosnosti pH metry je jejich kompaktnost a schopnost měřit hodnotu pH v nádržích nebo na různých výrobních odběrných místech. Moderní pH elektrody jsou vybaveny teplotními senzory a jsou schopny přepočítávat hodnoty, což výrazně zvyšuje jejich přesnost.
Jak zlepšit přesnost měření pH?
Důležitým bodem je výběr elektrody pro pH metr: Určujícím faktorem je řešení, ve kterém je měření pH plánováno a provozní podmínky. Například sortiment výrobce HACH zahrnuje elektrody pro:
- agresivní média (alkalické nebo kyselé roztoky)
- kontaminované roztoky (odpadní voda)
- pro polotuhé výrobky (maso/sýry)
- pro pitnou vodu
- potraviny s vysokým obsahem bílkovin (pivo)
- pro viskózní vzorky (gelovité produkty a pasty)
Frekvence kalibrace: kalibrace pH metru a každodenní kontrola standardními tlumivými roztoky je povinný postup, který nelze opomíjet. Typicky jsou pH metry kalibrovány pomocí 3 pH bodů: 4,01, 7,00, 10,01, ale jsou možné odchylky. Například kalibrace pomocí tlumivého roztoku s pH = 2,00, 6,88, 9,22. Po kalibraci je důležité zkontrolovat pH metr oproti pufrovacím roztokům s hodnotami co nejbližšími testovaným vzorkům. Pokud například často měříte pH své mladiny, musíte pH metr zkontrolovat pomocí tlumivého roztoku s pH = 5,00.
Věnujte pozornost tomu, jak dlouho elektroda „drží“ kalibraci. Pokud po kalibraci uplyne několik dní a elektroda při každodenních kontrolách ukazuje správnou hodnotu, je vše v pořádku. Pokud je nutné elektrodu často rekalibrovat nebo kalibrace neprojde napoprvé, měli byste zvážit výměnu elektrody a mezi měřeními zkontrolovat podmínky skladování elektrody.
Životnost elektrod doporučená výrobci je 6 měsíců. Stává se, že životnost se výrazně snižuje při použití elektrody v agresivním prostředí nebo nesprávné obsluze. Naopak při správné údržbě může elektroda správně fungovat déle než rok.
Společnost AquaAnalytics® je oficiálním zástupcem společnosti Hach v Rusku a zemích SNS. Nabízíme testovací zařízení, školení a software pro monitorování a udržování pH v široké škále procesů. Máte-li jakékoli další dotazy, kontaktujte nás způsobem, který vám vyhovuje.
Zastoupení v Rusku: +7 (495) 201-53-02 info@aquaanalytics.ru
Zastoupení v Uzbekistánu: +998 (90) 174-57-84 info@aquaanalytics-tekhnika.ru
Vodu používáme každý den a málokdy přemýšlíme o tom, jaké prospěšné nebo škodlivé vlastnosti tato voda má. V takových případech mají lidé tendenci pracovat v kategoriích jako „voda z kohoutku“, „filtrovaná voda“ a „stolní nebo minerální voda“ – nic víc. Kromě tohoto lehce všedního hodnocení má však voda spoustu znaků a vlastností, podle kterých lze v určitých případech určit její vhodnost pro použití. Jedním z nejdůležitějších parametrů při posuzování vody pro domácí a průmyslové použití je hladina pH.
Úroveň pH určuje stupeň kyselosti nebo zásaditosti vody. Hodnota pH 7 je považována za neutrální (ideálně se jedná o rozsah hodnot od 7,2 do 7,6 a co nejblíže 7,4). Při hodnotě pH pod 7 je roztok kyselý, při hodnotě pH nad 7 je zásaditý. Úroveň pH nad 7,8 vede k akumulaci různých minerálních ložisek, vápence a dalších typů ložisek. Kyselé hodnoty pH podporují korozi různých kovových povlaků. Vliv hladiny ph vody pociťujeme v každodenním životě: vodní kámen v konvicích, bubnech praček, částečně rez ve vodovodním potrubí, nepříznivé účinky „syrové“ vody na pokožku ukazují buď na zvýšenou kyselost nebo zvýšenou zásaditost vody. voda. Mnohem důležitější je však kontrola kyselosti a zásaditosti vody. Vzhledem k tomu, že voda je levná, snadno dostupná pracovní kapalina, stejně jako chladicí kapalina, nachází široké uplatnění téměř ve všech existujících typech výroby. Pro správnou funkci zařízení je proto nutná určitá chemická příprava vody a také neustálé sledování hladiny ph.
Kyselost nebo zásaditost média lze určit pomocí jednoduchých chemických experimentů, tzn. používat chemické indikátory. Často však není možné provádět takové experimenty v rámci složitých výrobních procesů. Většina výrobních cyklů je navíc řízena automatickými nebo automatizovanými řídicími systémy, které jsou odpovědné za zdraví zařízení a bezpečnost personálu. To vše klade určité požadavky na způsob prezentace a efektivitu získávání dat o stavu technologického procesu, možnost jejich okamžitého zpracování prostřednictvím elektronických systémů a přijímání příslušných rozhodnutí.
Pro tyto účely se používají ph metrů. Tato zařízení využívají potenciometrického principu měření reakce prostředí, to znamená, že měří elektromotorickou sílu vytvářenou elektrochemickou částí ph metru. Elektrochemickou část elektrody tvoří skleněná ph elektroda a referenční elektroda (chlorid stříbrná), které jsou ponořeny v roztoku, jehož úroveň ph se má měřit. Hlavním parametrem ph metrů je přesnost určení hodnoty ph. Optimální přesnost zařízení je 0,01. Kromě, ph metrů s příslušnými elektrodami jsou schopny měřit redoxní potenciál (neplatí pro kapesní a levné ph metry). Použití mikroprocesorových systémů umožňuje vysoce kvalitní a rychlou analýzu, stejně jako ukládání parametrů pufrovacích roztoků (slouží k posouzení přesnosti a zamezení chyb měření) a ukládání výsledků měření a pozorování.
Normy státního systému průmyslových přístrojů a automatizačních zařízení kladou zvláštní požadavky na průmyslové ph metry. Mezi tyto požadavky patří odolnost proti mechanickým, klimatickým, elektromagnetickým a jiným vlivům, stejně jako spolehlivost zařízení a jeho schopnost generovat elektrické signály pro komunikaci s ovladači automatických řídicích systémů. Některé průmyslové ph metry jsou schopny generovat digitální signály a používat různé protokoly pro přenos dat a interakci s kontrolérem a dalšími zařízeními v řídicím systému. Mimochodem, v průmyslových ph metrech se jako elektrochemický článek používá ph senzor, ve kterém jsou ph elektrody a referenční elektrody jen některé součásti.
Nejpoužívanějšími ph metry a multimetry jsou HM Digital, Ecotest, Expert, WTW, HANNA, Mark, Multitest, Anion, Mettler Toledo.
Zařízení pro měření indexu vodíku (pH metry):
390 rublů
PHP59 Testovací proužky 100ks pH od 4.5 do 9
