pH-meetri põhimõte, kasutamine ja toimivuse kalibreerimine
pH-meeter on kõige sagedamini kasutatav instrument ja varustus. Seda kasutatakse peamiselt vedela keskkonna pH väärtuse täpseks mõõtmiseks. Vastava iooniselektiivse elektroodiga saab mõõta ka ioonelektroodi potentsiaali mV väärtust. pH-meetrit kasutatakse laialdaselt tööstuses, põllumajanduses, teadusuuringutes, keskkonnakaitses jne. Selles valdkonnas on inimesed teaduslikult uurinud ja tootnud paljusid happemõõturite mudeleid vastavalt tootmis- ja eluvajadustele.
Mõõtmistäpsuse järgi saab selle jagada täpsusastmeks {{0}.2, tasemele 0.1, tasemele 0,01 või kõrgemaks.
Seadme mahu järgi saab selle pideva jälgimise ja mõõtmise jaoks jagada pliiatsitüübiks (minitüüp), kaasaskantavaks, lauaarvutiks ja võrgutüübiks.
Praegu on minu riigi teadus- ja arendustegevuse tase veel kaugel. Täiustatud on Šveitsi Mettler-Toledo pH-meeter, mis on ökonoomne ja mugav, täpsusega ±0,01pH ja suudab automaatselt temperatuuri kompenseerida.
pH-meetri põhimõte ja struktuur
pH (happesuse) mõõtur on instrument, mis mõõdab H+ aktiivsust lahuses potentsiomeetrilise meetodi abil. PH-meetriga mõõdetud väärtus on meetod, mida kasutatakse lahuse pH väljendamiseks. Seda väljendatakse lahuse H+ ioonide kontsentratsiooni negatiivse logaritmiga, see on: pH=ーlg[H+].
Meie kasutatav pH-meeter koosneb kahest osast: elektrimeetrist ja elektroodist. Tegelikul mõõtmisel sukeldatakse elektrood mõõdetavasse lahusesse ning H+ ioonide kontsentratsioon lahuses muundatakse millivolti tasemel pingesignaaliks, mis sisestatakse elektriarvestisse. Elektriarvesti võimendab signaali ja teisendab selle logaritmiliselt pH-ks ning seejärel kuvab millivoltitaseme näidiku mõõtur pH.
PH-meeter kasutab mõõteelektroodina klaaselektroodi ja võrdluselektroodina kalomelelektroodi. Vesinikuioonide kontsentratsiooni muutusest põhjustatud klaaselektroodi potentsiaali muutus põhjustab selle ja kalomelelektroodi vahelise potentsiaali muutuse, mis peaks vastama valemile (2-6)
E=E0-2.3026RT/F…………(2-6)
Valemis:
E - elektromotoorjõud, mV;
E0 - elektroodi standardne elektromotoorjõud, mV;
R ühemooli gaasikonstant;
T on absoluutne temperatuur kelvinites;
F – Faraday konstant.
Võrrandist (2-6) on näha, et temperatuur on ka pH mõõtmisel oluline tegur. Mõõtmisel tuleks tähelepanu pöörata temperatuurimuutusele ja sellega arvestada. Praegu on enamik pH jaoks tavaliselt kasutatavaid elektroode komposiitelektroodid, mis ühendavad klaaselektroodid ja kalomelelektroodid.
