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
