Ph метр что измеряет: Для чего нужно измерять pH? Приборы для измерения водородного показателя

ph метры, измерение ph, промышленные ph метры, уровень ph

Ежедневно мы используем воду и редко задумываемся о том, какими полезными или вредными свойствами эта вода обладает. В таких случаях люди, как правило, оперируют такими категориями как «вода из-под крана», «фильтрованная вода» и «столовая или минеральная вода», — не более того. Однако, кроме такой, слегка приземленной, оценки вода обладает массой признаков и свойств, по которым можно определить ее пригодность для использования в тех или иных случаях. Одной из важнейших параметров в оценке воды для бытового и промышленного употребления является уровень ph.

Уровень ph определяет степень кислотности или щелочности воды. Нейтральным принято считать уровень ph, равный 7 (в идеале это диапазон значений от 7,2 до 7,6 и максимально приближен к 7,4). При значении ph ниже 7 раствор является кислым, при значении ph выше 7 – щелочным. Уровень ph выше 7,8 приводит к накоплению различных минеральных отложений, известнякового камня и другого рода налетов. Кислый уровень ph способствует коррозии различных металлических покрытий. Влияние уровня ph воды мы ощущаем в быту: накипь в чайниках, барабанах стиральных машин, отчасти, ржавчина в водопроводных трубах, неблагоприятные воздействия «сырой» воды на кожу свидетельствуют либо о повышенной кислотности, либо о повышенной щелочности воды. Однако, куда важнее контроль кислотности и щелочности в воды. Ввиду того, что вода является дешевым легкодоступным рабочим телом, а также охладителем, она повсеместно применяется практически во всех существующих типах производств. Поэтому для исправной работы оборудования необходима определенная химподготовка воды, а также постоянный контроль уровня ph.

Определить кислотность или щелочность среды можно с помощью нехитрых химических опытов, т.е. использовать химические индикаторы. Однако, в рамках сложных производственных процессов провести такие эксперименты зачастую не представляется возможным. Кроме того, большинство производственных циклов контролируется автоматическими или автоматизированными системами управления, отвечающими за исправность оборудования и безопасность персонала. Все это выдвигает определенные требования к типу представления и оперативности получения данных о состоянии технологического процесса, возможности их незамедлительной обработки посредством электронных систем и принятия соответствующих решений.

В этих целях применяются ph метры. Эти приборы используют потенциометрический принцип измерения реакции среды, то есть измеряют электродвижущую силу, создаваемую электрохимической частью ph метра. Электрохимическая часть электрода представляет собой стеклянный ph-электрод и электрод сравнения (хлорсеребряный электрод), которые погружаются в раствор, ph-уровень которого требуется измерить. Основным параметром ph-метров является точность определения значения ph. Оптимальная точность прибора 0,01. Кроме того, ph метры в комплекте с соответствующими электродами способны измерять окислительно-восстановительный потенциал (это не относится к карманным и бюджетным ph метрам). Использование микропроцессорных систем позволяет проводить высококачественный и оперативный анализ, а также хранить параметры буферных растворов (применяются для оценки точности и позволяют избежать ошибок при измерении) и сохранять результаты измерений и наблюдений.

К промышленным ph метрам стандартами государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации предъявляются особые требования. К таким требованиям относится устойчивость к механическим, климатическим, электромагнитным и другим воздействиям, а также надежность прибора и способность его формировать электрические сигналы для связи с контроллерами автоматических систем управления. Некоторые ph-метры промышленного исполнения способны формировать цифровые сигналы и использовать различные протоколы для передачи данных и взаимодействия с контроллером и другими устройствами в системе управления. К слову, в промышленных ph-метрах в качестве электрохимической ячейки используется ph–датчик, в котором ph-электроды и сравнительные электроды выступают лишь некоторыми составными элементами.

Широчайшее распространения получили ph метры и мультиметры HM Digital, Экотест, Эксперт, WTW, HANNA, Марк, Мультитест, Анион, Mettler Toledo.

Приборы для измерения водородного показателя (рН метры):

pH-метры с новой конструкцией зондов

Измерение pH в некоторых средах представляет непростую задачу. Высокоточные pH-метры Testo зарекомендовали себя везде, где требуются точное и эффективное определение значения pH.

Измерение pH с Testo – просто и эффективно
h3>

• Идеальные приборы для измерения pH в полутвердых, вязкопластичных и жидких средах
• Быстрое и легкое измерение pH и температуры одним зондом

• Лучшее решение для чувствительных сфер применения, например, в пищевой и фармацевтической промышленности
• pH-метры Testo впечатляют своей превосходной работой и непревзойденным соотношением цены и качества

Современные pH-метры: простое измерение pH

Приборы

со встроенными сенсорами
h3>

Измеряют не только величину pH, но и температуру.

Приборы

с подключаемыми зондами
h3>

Гибкость в использовании благодаря подключению внешних зондов.

Принадлежности

h3>

Все, что вам нужно для измерения pH: от буферного раствора pH до тест-полосок pH.

Где вы хотите определять величину pH? pH-метры для любой сферы

Идеальный прибор для более точного определения величины pH: с Testo все просто

Величина pH – важный параметр во многих областях, будь то фармацевтическая промышленность, технологии охраны окружающей среды или пищевой сектор. С измерительным прибором Testo измерение pH становится очень точным и практически моментальным, неважно, идет ли речь о горячей, вязкой или агрессивной среде. А немного дополнительной информации сделают процесс еще эффективнее!

1. Измеряйте величину pH вместе с температурой: величина pH и температура играют важную роль, особенно в пищевом производстве. Рабочие процессы более эффективны, когда вы контролируете оба параметра в рамках одной измерительной процедуры. Поэтому лучше использовать прибор, который позволит вам одновременно измерять pH и температуру. Testo предлагает множество pH-метров со встроенными сенсорами или подключаемыми внешними зондами температуры специально для пекарен и производителей мясных продуктов.
2. Измерение pH в агрессивных средах: в химических и фармацевтических лабораториях часто встречаются очень кислотные, то есть едкие, химикаты. Чтобы измерить в них величину pH и температуру, вам нужен зонд, устойчивый к агрессивным средам. Многие pH-метры Testo дают вам возможность подключать внешние зонды для специальных областей применения. Так вы будете идеально оснащены для любой задачи.
3. Более эффективное измерение pH измерительным блоком с одним стержнем: преимущество измерительного блока с одним стержнем в том, что измерительный и контрольный электроды расположены в одном блоке. Это значит, что вам нужен только один зонд для измерения pH, даже если он дополнительно содержит сенсор температуры. Эта конструкция хорошо зарекомендовала себя на практике, потому что с ней намного проще работать, чем с раздельной системой. Кроме того, у таких зондов очень долгий эксплуатационный срок службы.

Измерение pH – что нужно знать:

Водородный показатель pH – важный индикатор для многих химических и биохимических реакций, который означает «pondus hydrogenii» – вес водорода. Почему?

• Величина pH выражает меру активности (концентрацию) ионов водорода в среде. При измерении концентрация ионов водорода конвертируется в электрическое напряжение.
• Значение pH изменяется от 0 = очень кислотное (напр., соляная кислота) до 14 (очень щелочное, напр. гидроксид натрия).
• Величина pH позволяет точно определить характер среды как кислотный, щелочной или нейтральный при значении pH 7. При этом значении можно гарантировать неизменное качество продуктов или лекарств.
• Чисто арифметически, существуют значения pH выше или ниже указанного диапазона. Однако они не имеют практического значения.

Специальные измерительные приборы для пищевой отрасли: вы можете положиться на Testo!

Измерение pH в пищевой промышленности не только должно быть очень точным, но и предъявляет особые требования к измерительным приборам. Эти приборы должны иметь возможность использоваться в самых разных средах: в полутвердых субстанциях, таких как мясо, в вязкопластичных средах, например, желе, твороге или сыре, и, конечно, в жидкостях – в молоке, воде и различных напитках. В Testo вы найдете самые лучшие зонды и сенсоры для любого типа применения, а также любые принадлежности и расходные материалы.

Измерение pH фритюрного масла? Лучше измеряйте TPM!

Контроль качества масла для фритюра – одна из стандартных процедур в кейтеринге. Простого визуального осмотра или проверки запаха масла недостаточно, чтобы понять, достаточно ли оно качественно, чтобы соответствовать законодательным нормам. Тестер фритюрного масла Testo позволит вам моментально и без всяких химикатов определить качество масла. Емкостные сенсоры масла и специальная конструкция позволяют проводить измерения в горячем жире безопасно для пользователей. Большой дисплей с подсветкой наглядно демонстрирует, когда значения TPM достигают критических величин. Так вы сможете избежать слишком частых ненужных замен масла просто из-за подозрения, что оно уже не годится. В долгосрочной перспективе ваши затраты на фритюрное масло могут снизиться на 20%.

pH-метр для измерения кислотности питательных растворов

pH-метр (произносится «пэ аш метр») – прибор для измерения водородного показателя (показателя pH). pH-метр позволяет измерять pH в широком диапазоне и с высокой точностью, до 0,01 единицы pH. Прибор позволяет измерять pH непрозрачных и цветных растворов и потому широко используется для контроля кислотности питательных растворов для гидропоники, аэропоники и аквапоники.

Как правильно использовать рН-метр?

Перед каждым измерением необходимо сделать отбор питательного раствора из резервуара (с помощью шприца или или другой чистой посуды). Отобранный раствор наливают в чистую емкость и опускают туда электрод рН-метра. Показания на дисплее прибора будут меняться и через несколько секунд станут зафиксируются. Это и будут верные показания рН.

После измерения рН-метр следует хорошо промыть чистой водой, а заем поместить на хранение согласно инструкции к прибору. Электрод должен храниться во влажном состоянии. Как правило, приборы хранят в колбе с дистиллированной водой или добавляют дистиллированною воду в колпачок. Вместо воды может использоваться специальная жидкость для хранения, или один из калибровочных растворов.

Калибровка pH-метра

рН-метр время от времени нуждается в калибровке. Обычно при проведении разнообразных химических исследований эту процедуру делают 2 раза в месяц. Но для измерения рН питательного раствора в домашней гидропонной установке достаточно проводить калибровку раз в 2-3 месяца, если прибор хранится правильно.

Перед калибровкой нужно поместить устройство в дистиллированную воду на 24 часа.

Калибровочные растворы

Для процедуры используют вещество фиксанал – это вещество, которое следует растворить в определенном количестве дистиллированной воды для получения буферного раствора, с определенным значением pH. Делают это обычно следующим образом. В стеклянную колбу устанавливают воронку, в ней аккуратно вскрывают ампулу или пакет с фиксаналом, а затем смывают его со стенок ампулы и пакета дистиллированной водой. Воду доливают до отметки, указанной в инструкции к фиксаналу, «250 мл», «1 л» или другое. Таким образом, в колбе получаем раствор для калибровки рН-метра.

За способом калибровки pH-метры делят на одноточечные, двухточечные и трехточечные. Двухточечные и трехточечные устройства отличается от одноточечного тем, что дают более точные показания за счет гораздо более точной настройки.

Калибровка одноточечного рН-метра

Для одноточечных pH-метров используется фиксанал с рН 6,86 (при 25°С). Погрузив устройство в калибровочный раствор, посредством вращения винта, добиваются совпадения показаний рН-метра с уровнем рН раствора для калибровки.

Калибровка двухточечного и трехточечного рН-метров

Настройка таких приборов осуществляется не по одной, а по двум или трем точкам, что и делает такие приборы более точными.

Калибровать такие рН-метры нужно в несколько этапов, используя поочередно несколько калибровочных растворов (рН 4.01, рН 6.86, рН 9.18, рН 10.01 при 25°С и др.), исходя из инструкции к самому прибору.

Срок службы рН-метра

Срок службы электрода pH метра примерно 1-2 года. При появлении нестабильных и некорректных показаний и возникновении трудности калибровки, стоит заменить электрод (или pH метр, если электрод не сменный).

работа, хранение, выбор и калибровка

1.      Что такое рН-метр

2.      Принцип работы

3.      Виды рН-метров и их предназначение

4.      Уход за рH-метрами и хранение

Что такое рН-метр?

Итак, на вопрос: «что такое рН-метр», пользователь в первую очередь получит ответ из Википедии, который гласит:

pH-метр (произносится «пэ аш метр», англ. pH meter) —прибор для измерения водородного показателя (показателя pH), характеризующего активность ионов водорода в растворах, воде, пищевой продукции и сырье,объектах окружающей среды и производственных системах непрерывного контроля технологических процессов, в том числе в агрессивных средах. В частности,pH-метр применяется для аппаратного мониторинга pH растворов разделения урана и плутония, где требования к корректности показаний аппаратуры без её калибровки чрезвычайно высоки.

Проще говоря рН-метр – это устройство, которое предназначено для измерения кислотных и/или щелочных показателей, активности ионов водорода в жидкостях и активности других одновалентных катионов. Нейтральное значение рН –7. Такое значение, обычно, имеет питьевая вода. Значение от 0 до 7 – это кислотные среды (электролит свинцовых аккумуляторов имеет значение около 1), а значения от 7 до 14 – это щелочные среды (значение рН отбеливателя около 12).рН 14 является максимальным по шкале измерений.

рН-метры выполняют важную роль в большинстве производственных процессов в современном мире. Фармакологическое, химическое,агрономическое, рыборазводное и сельскохозяйственное производства невозможно представить без использования рН-метра для контроля качества входной и выходной продукции или сырья. Так, от измерителя кислотно-щелочных характеристик(рН-метра) зависит урожайность. Ведь при несоблюдении кислотно-щелочного баланса почвы владельцы агробизнеса рискуют остаться без дохода. Корме того,контроль кислотно-щелочного баланса крови, слюны или мочи – помогают врачам определять состояние здоровья человека и назначать правильный курс лечения.

Принцип работы рН-метра

рН-метр измеряет напряжение между двумя электродами, погруженными в исследуемый материал. Таким образом, рН метр можно назвать милливольтметром, но с более сложным алгоритмом работы.

Итак, один электрод является индикаторным, корпус его изготовлен из боросиликатного стекла которое не боится окислителей и заполнен раствором pH известного значения. Второй электрод называется измерительным или электродом сравнения. Корпус его также изготовлен из особого электропроводящего боросиликатного стекла с выдутым на конце шариком. Корпус заполнен суспензией хлорида серебра в растворе соляной кислоты в который погружена серебряная проволока.

Современные рН-метры вмещают оба электрода в одном корпусе.

Одним из важных факторов получения точных результатов,является температура исследуемого раствора (образца). Для достижения максимально точных результатов, измерения проводят при температуре образца в+25⁰С.Но часто бывает так, что необходимо проводить измерения pH во время производственных процессов где трудно, а порой, невозможно получить жидкость вышеуказанной температуры. В таких случаях изменение температуры влияет на электродвижущуюсилу (ЭДС) жидкостей, что в свою очередь влияет на показания pH. Большинство современных приборов оснащены автоматической (по показаниям встроенного термодатчика) или ручной температурной компенсацией (при ручном вводе температуры объекта в настройки устройства), благодаря которой по калибровочным кривым рН-метр отображает значение рН с поправками на температуру.

Виды рН метров и их предназначение

Базовые модели

Наиболее распространенными рН-метрами являются портативные устройства со встроенным электродом. Такие приборы идеально подходят для экспресс анализа жидкостей и очень просты в использовании. Их точности вполне достаточно для выполнения не сложных задач в аграрной промышленности, рыбных хозяйствах и пр. Большинство таких приборов имеют температурную компенсацию.

Из преимуществ:

— сравнительно низкая стоимость;

— наличие температурной компенсации;

— компактные размеры;

Из недостатков:

— необслуживаемые / несменные датчики;

— невысокая точность;

— отсутствие дополнительных функций.

Профессиональные, переносные со сменными электродами

Профессиональные рН метры в основном оснащены съемными электродами что позволяет легко заменить электрод в случае их повреждения или выхода из строя. Кроме того, оператору предоставляется возможность выбирать электрод для различных измеряемых сред, например:

— Питьевая, морская, аквариумная вода, вода рыбных хозяйств –Greisinger GE 100, Greisinger GE 114, Greisinger GE 108, Greisinger GE 117,Greisinger GE175

— Жесткие химические процессы – Greisinger GE 151

— Пищевая промышленность, суспензии, почва – Greisinger GE 101

— Среды с низкой ионизацией, косметика, водорастворимые краски– Greisiner GE 104

— Сточные воды, гальванические ванны – Greisinger GE 173

— Продукты питания, почва, суспензии – Greisinger GE 120

Высокотемпературные среды (до +140⁰С) и жидкости под давлением(до 10 бар) – Greisinger GE 171

Каждый электрод имеет свои конструктивные и физические особенности для решения тех или иных задач (например, для измерения pH в продуктах питания путём прокалывания). Профессиональные устройства оснащены температурной компенсацией и имеют высокую точность (±0,005 pH). Память для хранения данных и передаче их на компьютер. Зачастую такие устройства имеют функции измерения дополнительных значений таких как окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) и измерение антиоксидантного эффекта пищи по значениям ОВП ирН. Обычно рН метры такого уровня измеряют рН с шагом в 0,001 или 0,01. Помните,что когда вы читаете статью, в которой упоминаются единицы измерения pH в десятых долях (например, значение должно быть в пределах 5,3-5,7), вам нужна еще одна цифра, чтобы лучше определить, насколько вы близки к этому уровню.Если у вас нет такой разрешающей способности, значение образца может быть 5,78рН и с разрешающей способностью 0,1 рН вы не сможете знать насколько вы близки к показателю, ведь на дисплее будет отображаться только 5,7 рН.  Такие приборы обычно используются в химической промышленности, исследовательских лабораториях и медицине.

Из преимуществ:

— высокая точность;

— высокая разрешающая способность;

— одноточечная / двухточечная / трехточечная калибровка;

— температурная компенсация;

— наличие множества сменных датчиков;

— наличие дополнительных функций;

Из недостатков:

— высокая стоимость;

— особые требования к рабочему персоналу.

Стационарные с аналоговыми выходами

Greisinger GPHU 014 MP

Как правило стационарные рН метры не изобилуют множеством дополнительных функций, но при этом эти устройства способны длительное время в различных атмосферных условиях контролировать уровень рН. Данные о значениях рН могут отображаться на дисплее головного устройства и/или передаваться в пункт сбора данных (контроллер). Кроме того, наличие релейных выходов у этих устройств позволяет автоматизировать рабочие процессы. Так, достигая заданного значения рН, при помощи аналогового сигнала устройство может управлять дозаторами для изменения значений рН и т.д. Такие приборы используются как правило в химической промышленности, очистительных станциях где важен непрерывный контроль уровня рН.

Из преимуществ:

— автоматизация производственных процессов;

— непрерывное измерение значений рН;

— высокая точность;

— работа в экстремальных условиях окружающей среды;

Из недостатков:

— отсутствие дополнительных функций;

— высокая стоимость.

Калибровка рН метров

Перед использованием рН-метра его следует калибровать не реже одного раза в неделю, если он используется регулярно. Если он используется не часто, его необходимо откалибровать до начала измерения pH. Могут быть выполнены три типа калибровок: одиночная, двухточечная или трехточечная. Трехточечные калибровки встречаются реже и доступны в моделях более высокого уровня, используемых для аналитической работы. Калибровка по одной точке подходит, если измеряемый раствор близок к нейтральному (между значениями pH 5,5-8,5).Для пивоварения настоятельно рекомендуется двухточечная калибровка. Для калибровки рН метра используются буферные растворы с известным значением рН. Погружая электрод в такой раствор мы можем откорректировать значения которые отобразятся на дисплее до тех значений, которые указаны на буферном растворе. Калибровочные буферы доступны с различным значением pH: 4.01, 6.86, 7.01 и 10.01. Выберите два калибровочных буфера, которые наиболее близки к измеряемому раствору. Для пивоварения это будет 4,01 и 6,86 или 7,01.

Ниже предоставляются общие инструкции по калибровке, но мы рекомендуем изучить рекомендации в руководстве по эксплуатации вашего pH-метра. Уровень буфера или образца должен быть выше контрольного спая электродов pH, когда электрод погружен в раствор. Это означает, что датчик pH должен быть погружен в 2-5 сантиметров в образец.Оставьте калибровочные буферы на какое-то время при комнатной температуре чтобы их температура приблизилась к +25⁰С.

·        Войдите в режим калибровки pH-метра. ПромойтеpH-электрод деионизированной или дистиллированной водой (водопроводная вода может подойти). Не допускайте омывающей жидкости попасть в любой из буферных растворов иначе их концентрация может измениться.

·        Погрузите электрод pH в первый калибровочный буфер. В настройках PH-метра выберите значение рН буферного раствора в который собираетесь погрузить датчик. Аккуратно перемешайте pH-электрод, пока он не покажет правильное значение pH.

·        Когда показания стабилизируются, либо попросите измеритель pH распознать и сохранить это значение (ручная калибровка), либо разрешите устройству калибровку самостоятельно (автоматическая калибровка).

·        Промойте датчик pH деионизированной или дистиллированной водой (вода из-под крана может подойти). Либо осторожно стряхните воду с датчика pH, либо промокните насухо чистой салфеткой или бумажным полотенцем. Не прикасайтесь к самому электроду и не протирайтеpH-электрод. Вам нужно только впитать бОльшую часть оставшейся воды.

·        Откалибруйте рН-метр при помощи следующего буферного раствора.

·        Погрузите датчик pH во второй калибровочныйбуфер, осторожно перемешайте, и когда показания стабилизируются, либо попросите измеритель pH распознать и сохранить это значение, либо он может выполнить калибровку автоматически.

·        Затем выйдите из режима калибровки. Если прибор автоматически калибруется, он может сделать это автоматически.

·        Промойте датчик pH деионизированной или дистиллированной водой (водопроводная вода может быть хорошей), осторожно стряхните лишнюю воду или промокните ее (никогда не протирайте) и поместите либо в раствор для хранения pH-электрода, либо в образец, подлежащий измерению.

·        После измерения пробы хорошо промойте и поместите электрод в раствор для хранения. В качестве дополнительной проверки,чтобы проверить калибровку, вы можете войти в режим считывания pH (не в режим калибровки) и поместить зонд pH в каждый из буферов pH, используемых для калибровки. Это позволит вам проверить насколько точно отображаются значения.Обязательно промойте датчик pH между буферами.

Уход за рН-метрами и хранение

Электроды рН-метров подвержены старению. Это лишь вопрос времени. Обычно срок службы электрода составляет от 1 года до 4 лет. На длительность срока службы влияют множество факторов и ниже мы опишем как продлить время эксплуатации сенсора.

•       Никогда не храните измеритель pH в дистиллированной или деионизированной воде;

•       Всегда храните рН-метр в растворе для хранения рН. Как правило это баночки заполнены электролитом сравнения 3 моль/л KCl;

•       Никогда не оставляйте датчик pH в сухом месте.

•       Желательно не хранить датчик pH в течение длительного времени в калибровочном буфере pH- лучше всего использовать раствор для хранения pH.

•       Чтобы очистить датчик pH, промойте его в дистиллированной или деионизированной воде (водопроводная вода может подойти). Стряхните лишнюю воду или промокните и верните рН-метр в раствор для хранения.

•       Не протирайте датчик pH тканью любого типа; статический заряд может дать неправильные показания, или датчик может быть поврежден.

•       Не прикасайтесь к датчику pH пальцами. Масла загрязняют датчик pH, дают неправильные показания и могут сократить срок службы датчика.

•       Доведите все растворы как можно ближе к комнатной температуре. Экстремальные температуры сократят срок службы сенсора.

•       Очистите датчики pH чистящим раствором для датчиков pH.

•       Обращайте внимание на то, сколько времени требуется, чтобы ваш рН-метр приблизился к значению рН, осторожно помешивая,прежде чем он стабилизируется (обычно около 1 минуты). Грязные датчики pH, или если датчики приближаются к концу срока службы, не стабилизируются так быстро. Если время больше или показания не стабилизируются, очистите датчик с помощью раствора для очистки, храните датчик в течение ночи в растворе для хранения и проведите повторную калибровку. Обратитесь к руководству пользователя для получения подробной информации.

•       Помните, что рН-метр — это чувствительный научный инструмент, и с ним всегда следует обращаться осторожно.

Надеемся, что на большинство ваших вопросов по рН-метрам были даны ответы. Если у вас возникнут дополнительные вопросы – будем рады ответить на них.

Для выбора pH-метров воспользуйтесь навигацией по каталогу, либо нажмите на изображение прибора под этой статьей и будьте прагматичны в своём выборе.

Статьи

30.01.2019

Стимуляторы и Добавки

В гидропонных системах не протекают некоторые процессы, характерные для выращивания в земле. По этой причине гроверы в своем домашнем саду используют специальные добавки и стимуляторы. Эти продукты имитируют некоторые почвенные процессы. Они также являются источником питательных веществ, необходимых растениям на различных этапах: от рассады до сбора урожая.

В каталоге нашего интернет-магазина мы собрали натуральные продукты и органические активаторы, которые помогают реализовать потенциал культур по максимуму, чтобы добиться мощного цветения и обильного плодоношения.

30.01.2019

Средства защиты растений

Средства защиты растений предназначены для избавления от нежелательных насекомых (паутинный клещ), а также иных факторов, пагубно влияющих на здоровье и урожайность культур. Получению большого урожая препятствуют заболевания растений и вредители. Их появлению способствует комфортная температура и повышенный уровень влажности, характерные для гидропонных садов. Для борьбы с ними существуют различные препараты, безопасные для природы и человека.

30.01.2019

Green Planet

Green Planet – английская компания, специализирующаяся на производстве биоудобрений для гидропоники. Партнеры предприятия есть во многих странах мира, в том числе Индии и Нигерии. В линейке производителя есть комплексы макроэлементов, энзимы, стимуляторы и антистрессовые адаптогены.  

С удобрениями Green Planet даже новичок получит выдающиеся результаты!

16.01.2019

GroBro

Удобрения и стимуляторы GroBro – достойная замена дорогостоящим подкормкам иностранных брендов. На сегодняшний день под эгидой бренда садоводам предлагается качественное, способное конкурировать с лучшими европейскими продуктами, и при этом самое бюджетное питательное меню на рынке России.

07.01.2019

YARA

YARA – производитель систем питания растений, чья продукция используется садоводами в 60 странах мира. Широкая продуктовая линейка обеспечивает современных агрономов и гроверов всем необходимым для заметных результатов культивирования.

07.01.2019

B’cuzz

B’cuzz – серия добавок компании ATAMI, которая занимается изготовлением удобрений, активаторов роста и цветения, а также других препаратов для питания и защиты домашних и с/х культур.

Продукты B’cuzz предназначены для опытных производителей, которые хотят максимальной урожайности. С этими подкормками легко получить урожай фруктов с восхитительно сладким запахом и вкусом.

07.01.2019

RAW

NPK Industries – производитель питательных решений для культивирования растений, которые экономно расходуются и при этом дают хорошие результаты в любых средах. В линейке производителя есть подкормки и стимуляторы, ферменты и аминокислоты, полезные микроорганизмы и средства для защиты насаждений.

07.01.2019

Valagro

Valagro – итальянская производственная компания, которая специализируется на производстве решений для питания и ухода за растениями. В линейке бренда представлены основные удобрения, стимуляторы, био-добавки, специальные смеси микроэлементов и другие продукты для сельхозкультур.

Удобрения Valagro содержат комплекс NPK, который полностью растворяется в воде. Это позволяет использовать препараты для листовых подкормок и систем капельного орошения.

07.01.2019

TerraFlex

TerraFlex – комплексные минеральные удобрения, содержащие в своем составе азот, фосфор и калий, а также микро- и мезоэлементы. Производятся компанией «СМК» в Бельгии. Легко растворяются в воде, подходят для листовых подкормок и систем капельного полива, так как не вызывают ожога листьев и не забивают форсунки. Отличаются от аналогов других производителей повышенным почти в 2 раза содержанием микроэлементов, благодаря чему гарантируют высокие результаты выращивания.

22.12.2018

Pokon

Pokon – производитель комплексных минеральных удобрений из Нидерландов. История этой компании началась в 1929 году. Сначала в линейке производителя были  удобрения, содержащие комплекс NPK. На сегодняшний день ассортимент подкормок и добавок расширился и дополнился средствами защиты растений и питательным грунтом.

22.12.2018

Cannabiogen

Cannabiogen – линейка стимуляторов от испанского бренда CBG Desings S.L. В их состав входят аминокислоты, витамины, фитогормоны, которые нужны культурам для полноценного развития. Препарат активирует природные процессы, протекающие в зеленых насаждениях, и помогает раскрыть их потенциал. 

22.12.2018

Powder Feeding

Powder Feeding – порошковые минеральные удобрения от компании GHS. Их удобно хранить, перевозить, использовать. Благодаря сухой формуле использовать продукты бренда можно в течение продолжительного периода.

В линейку удобрений и стимуляторов GHS входит несколько популярных продуктов: Long Flowering, Short Flowering, Powder Feeding Grow, Powder Feeding Hybrids. Производитель помимо биологических удобрений также предлагает фосфорно-калийные комплексы, стимуляторы, кальций в легкодоступной хелатной форме.

22.12.2018

Guanokalong

Голландские удобрения и биодобавки Guanokalong – высококачественное питательное меню для растений из сырья высшего качества. Продукты бренда отличает уникальный состав с тщательно подобранными концентрациями макроэлементов, микроэлементов и энзимов. Они содержат навоз, рыбный порошок, экстракты морских водорослей, пепел пальмового дерева. Удобрения Guanokalong содержат много натурального фосфора, который участвует в процессах корнеобразования и цветения.

21.12.2018

GHE

General Hydroponics Europe – лидер в производстве минеральных и органических удобрений, стимуляторов и добавок, которые применяются в домашнем растениеводстве. Первые продукты компании увидели свет в 1995 году. Сегодня качественные и оптимально сбалансированные препараты с французской пропиской помогают гроверам во всем мире в выращивании здоровых растений, красивых цветов и получении больших урожаев.

20.12.2018

General Organics

General Organics дословно переводится как главный изготовитель органических удобрений и подкормок. Производитель предлагает решения по питанию растений, которые являются симбиозом традиционного растениеводства и современных высокопродуктивных методик выращивания эко-продукции.

Линия удобрений и стимуляторов General Organics представлена такими основными продуктами, как:

20.12.2018

BioNova

BioNova – голландский бренд, под эгидой которого производится полная линия органо-минеральных удобрений и стимуляторов премиум класса. Продукты BioNova имеют оптимальный состав и рекомендованы для выращивания плодово-овощных культур, кустарников, цветов, лекарственных трав в гидропонике, кокосовых матах, почве. Подкормки бренда не содержат вредных фосфатов. Оптимальный баланс компонентов позволяет избежать переизбытка питательных веществ при использовании удобрений и стимуляторов.

20.12.2018

CANNA

Нидерланды – столица производства ведущих систем питания растений. Именно здесь изготавливают профессиональные удобрения Canna. Линейка продуктов производителя делится на несколько серий: Терра для земли, Aqua и Hydro – для гидропонного выращивания, Coco – для кокосового субстрата. Есть еще серия органических удобрений с приставкой Bio, а также комплекс энзимов Cannazym, стимуляторы цветения Cannaboost,  корнеообразования Rhizotonic, фосфорно-калийные смеси PK 13-14 и другие добавки.

20.12.2018

BioBizz

BioBizz — голландский бренд для производства удобрений, стимуляторов, добавок и почвосмесей для органического растениеводства. Продукты адаптированы для применения в гидропонике и кокосе.  Питательное меню премиум класса от BioBizz включает оптимальный набор необходимых растению элементов. Формула, обогащенная комплексом органических соединений, способствует ускорению роста, образованию крупных бутонов, продлению цветения, укреплению насаждений.

20.12.2018

B.A.C.

Удобрения BAC – продукты голландского производителя, в линейке которого есть стимуляторы и подкормки растений, выращиваемых в гидропонике, почве, субстратах. Компанию образовали специалисты, которые изучали микробиологию и системы питания агрокультур в гроубоксах и теплицах. Опыт в этих ключевых сферах позволил создать бренд, который предложил садоводам передовые решения в области растениеводства.

16.10.2018

ATAMI

ATAMI – компания по производству удобрений, стимуляторов и питательных растворов для выращивания растений, чья продукция продается более чем в 40 странах мира. Опыт производства удобрений Atami с 1997 года позволяет создать продукты с высоким качеством, концентрацией и оптимальным балансом для питания растений. 

16.10.2018

APTUS

Компания Aptus – один из признанных лидеров производства удобрений и добавок для растений в Голландии. За последние 12 лет Aptus удалось завоевать достойное место в нише производителей качественных удобрений и питательных сред благодаря технологии True Plant Science. Производство удобрений Aptus основано на принципах:

13.10.2017

HESI

Hesi – линейка высокопродуктивных удобрений  и стимуляторов. Удобрения Hesi наряду с линейкой GHE одни из первых появились на территории Российской федерации и были по достоинству оценены российскими гроверами.  Одной из особенностей линейки стал индивидуальный подход к методу выращивания в зависимости от метода выращивания – субстратного или гидропоники.

13.10.2017

Advanced Nutrients

Advanced Nutrients – компания-производитель удобрений, чьим девизом стало «всегда на пике технологий».  В лабораториях  Advanced Nutrients ежедневно идет поиск самых современных технологий выращивания, призванных максимизировать Ваши урожаи, линейка удобрений и стимуляторов  Advanced Nutrients наиболее разнообразна и продвинута, учитывает потребности растения на каждом этапе роста и цветения и предоставляет растениеводу широкий арсенал для получения максимального урожая с каждого квадратного метра теплицы.

13.10.2017

Advanced Hydroponics of Holland

Advanced Hydroponics of Holland – линейка удобрений с поистине удивительной историей создания! В 1994 году основатель компании Джей Джексон обратил внимание, что многие существующие линейки удобрений крайне неэкономичны при выращивании в больших объемах или очень сложны в применении…

09.10.2017

TDS-метры

TDS-метр – это электронный прибор, который позволяет быстро и без сложных лабораторных исследований оценить относительное качество воды. Для этого достаточно погрузить электрод TDS-метра в воду и зафиксировать показания на дисплее прибора.

09.10.2017

PH-метры

РН-метр – прибор для измерения активности ионов водорода. В сфере выращивания растений с помощью данного прибора измеряется важный показатель: кислотно-щелочной баланс прикорневой среды (гидропонного раствора, субстрата или земли) или, попросту говоря, показатель кислотности среды или почвы.

09.10.2017

Системы выращивания растений

Система выращивания растений – это система из емкостей для высаживания растений, соединенных между собой и оснащенных автоматической системой полива или орошения. Выращивание в таких системах может осуществляться как методом гидропоники или аэропоники, так и методом капельного полива или периодического затопления.

09.10.2017

Освещение для гидропоники

Освещение – важный и необходимый фактор для метаболической активности растений. Только в процессе фотосинтеза в растениях происходит образование органических соединений из углекислого газа и воды.

09.10.2017

Вентиляция теплиц

Управление
климатом – одно из важнейших решений в любой теплице. Метаболизм растений
напрямую зависит не только от фотосинтеза и питания, но и от процессов
транспирации и испарения. 

09.10.2017

Автоматика полива

Рано или поздно к любому садоводу приходит идея автоматизировать процесс полива растений. Наша статья о том, как именно это легко и просто реализовать. 🙂

06.10.2017

Что такое гроубокс?

Значение и необходимость покупки гроубокса для проекта выращивания закрытого типа.

06.07.2016

Что такое хелаты?

Нас часто спрашивают, что такое хелатная форма микроэлементов и зачем она нужна? Отвечаем…

06.07.2016

Что не видит TDS-метр?

Часто нам задают вопрос «я развел удобрения по таблице, замерил TDS-метром, а содержание солей всего 400 ppm! Как такое возможно?» 

Развенчиваем мифы. 

08.06.2016

Божьи коровки спасут ваш урожай

Красивые и смелые представители вида божьих коровок, это не только «улети на небо, принеси мне хлеба», а еще и прожорливый хищник, который съест клещей, щитовок, тлей, червецов и других вредителей. Так что запускаем их свой гроубокс и спокойно ждем смерти всяких гадов, которые могли у вас завестись.

15.02.2016

Фитогормональные стимуляторы

Фитогормональные стимуляторы. Безопасное применение и эффект употребления при выращивании.

15.02.2016

Grow Box

Зачем нужен Grow Box? Организация выращивания растений.

12.02.2016

Системы выращивания

Методы и способы выращивания растений.

рН-метр | PCE Instruments

Проверяйте рН почвы, воды, продуктов питания быстро, легко и точно с помощью цифрового рН метра / рН тестера от компании PCE Instruments.
Если вы ищете компактный, карманный, портативный или настольный рН метр / рН тестер, вы найдете лучший рН-метр / рН тестер на нашем сайте. PCE Instruments также предлагает дополнительные комплектующие, такие как сертификаты калибровки для рН метра / рН тестера, датчики кислорода и растворы для хранения электродов.

Как правило, диапазон рН составляет от 0 до 14. Тем не менее, прибор может измерять и отрицательное значение рН. Отрицательное рН случается, когда кислота дает концентрацию ионов водорода с молярностью больше 1. Все рН метры / рН тестеры, предлагаемые PCE Instruments, охватывают весь диапазон значений рН, как положительных, так и отрицательных, чтобы помочь вам определить точную кислотность или щелочность почвы, воды, продуктов питания или раствора. Все рН тестеры / рН метры имеют ручную или автоматическую температурную компенсацию. Поскольку значения рН зависят от температуры (в соответствии с уравнением Нернста), температурная компенсация является жизненно важной функцией любого рН тестера / рН метра для точного точное измерение рН.

Если вы выберете высококачественный рН метр / рН тестер компании PCE Instruments, вы сможете оценить эффективность затрат и легкость повторной калибровки, поскольку каждый метр рН должен периодически калиброваться. Это связано с концепцией дрейфа. Как и химическая батарея, со временем сигнал рН электрода изменяется. Эти изменения могут привести к отклонению или дрейфу в считывании значений рН. В большинстве случаев калибровка может исправить этот дрейф. Иногда повторной калибровки недостаточно. К сожалению, продолжительность работы рН зонда или рН электрода ограничена. Высокие температуры, экстремальные уровни рН, обезвоженные шарики, грубое обращение и неправильное хранение могут повлиять на долговечность рН электрода. Хорошей новостью является то, что для всех рН-метров / рН тестеров компании PCE доступные запасные рН электроды. Так что вы можете быть уверены в практичности покупки рН-метра / рН тестера от компании PCE Instruments.

Если у вас возникли вопросы, пожалуйста, свяжитесь с нами по электронной почте [email protected].

Калибровка, хранение и уход за рН метром ✔️

Будь то почва, вода или питательный раствор для гидропоники, измерения уровня рН является важным аспектом успешного садоводства и растениеводства.

Здоровый рост растений зависит от правильного синтеза идеальной среды для ваших фруктов, овощей и декоративных растений. В то время, как корректировка уровня рН в почве или воде может помочь растениям процветать, и напротив, неправильное значение уровня рН может привести к болезни или даже гибели.

Что такое рН?
PH это аббревиатура ‘potential of hydrogen’ (потенциал водорода), который определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН- и отражает степень кислотности или щелочности среды. Стандартная шкала уровня рН находится в пределах от 0 до 14, хотя эти уровни могут быть превышены. Чем выше рН, тем больше щелочность вещества. Ниже рН, тем больше кислотность. Уровень рН 7,0 является нейтральным уровнем.

Как можно измерить рН?
Хотя это и невозможно визуально определить уровень рН жидкости, рН почвы часто влияет на его цвет. Зеленый оттенок почвы, как правило, более щелочной, а желтый или оранжевый оттенки почвы имеют тенденцию быть более кислой. Почва рН может быть измерена с помощью рН метра, который специально предназначен для исследования грунтов или с помощью pH метра для жидкости по специально методике.

Уровень рН жидкости можно измерить с помощью реагентов, размещенных на бумажных тест-полосках или жидких каплях или с помощью цифрового измерителя рН. Тестирование с помощью реагента полосок или капельного теста включает использует метод соответствия цветов. Хотя они изначально недорогие, они в конечном итоге стоят дороже рН метра. Что еще более важно, полоски и капли имеют срок хранения, не обеспечивают высокой точности и соответствие цветов является неточным и спорным на практике методом. Например, большинство полос показывает увеличение рН с шагом 0,5. Поэтому при использовании рН-полоски, разница между 7,0 рН и рН 8,0 будет проводиться только два различных оттенка розового цвета. А как насчет примерно 7-10% людей, которые являются дальтониками? Цифровой измеритель рН, с другой стороны, обеспечивает отображение уровня рН на дисплей прибора, так что нет необходимости интерпретации: пользователь просто погружает pH метр в раствор и видит результат.

Важно отметить, что у pH метров для почвы и жидкости очень разные датчики и всегда должны быть соответствующим образом использованы.

Как работает рН метр?
Несмотря на различные типы электродов pH метров, начиная от недорогих карманных моделей до лабораторных, которые стоят десятки тысяч долларов, наиболее распространенным является стеклянная колба с встроенным сенсором. Электрод РН метра измеряет активность ионов водорода путем создания небольшого количества напряжения сенсора в колбе. pH метр затем преобразует напряжение в значение рН и отображает его на дисплее прибора.

Кроме того, многие цифровые измерители рН имеют встроенный термометр, который автоматически подстраивается под любые расхождения с базовой 77ºF (25°С). Эта функция вызывается автоматической компенсации температуры (ATC).

Что такое калибровка и зачем она нужна?
Калибровка сродни настройке, и так же, как и музыкальный инструмент, который должен настраиваться от времени до времени, научный прибор должен быть калиброван для достижения точных результатов тестирования.

Хотя некоторые люди могут иметь абсолютный слух и могут настраивать музыкальный инструмент без использования камертона, рН-метр должен быть калиброван правильно, сравнивая его с лабораторно сертифицированным стандартной точкой отсчета, более известной, как буферный калибровочный раствор. Буферные растворы являются жидкостью, но также могут быть приобретены в виде порошка для  смешивания с дистиллированной водой для создания свежего раствора в нужное время.

Любой научный прибор должен быть калиброван как можно ближе к уровню, который будет проверяться (измеряться). Если предполагается тестирование диапазона pH, то прибор должен быть откалиброван в середине этого диапазона. Например, если тестирование будет проводится в кислотных растворах, то рН-метр должен быть откалиброван значением рН 4,0 для достижения более точных результатов. Большинство вод попадают в диапазон от рН 6,0 до рН 8,0. Поэтому для проверки уровня рН воды, калибровки прибора занчением рН 7,0 будет достаточно. Три наиболее распространенных уровеня рН для калибровки 4,0, 7,0 и 10,0. Эти точки покрывают диапазон рН от 0 до 14, хотя существуют и другие значения точек калибровки уровня pH.

РН метры выпускаются с одно-, двух-, или трех-точечной калибровкой для получения точных результатов. Некоторые из pH метров могут быть откалиброваны по одной точке, но производители чаще всего рекомендуют по крайней мере две точки для калибровки для оптимального тестирования. Различия зависят от технологии производства прибора и используемого типа датчика.

Если у Вас есть буферный раствор (растворы) для калибровки рН метров, то сам процесс, как правило, является простым.
РН-метр, будь то аналоговый (стрелочный) или цифровой (отображает уровень рН на экране), будет оснащен аналоговой или цифровой калибровкой. Аналоговая калибровка производится с помощью небольшой отвертки для регулировки значения на дисплее, пока оно не совпадает со значением буферного раствора. Цифровая калибровка осуществляется нажатием стрелки вверх и вниз до значения, совпадающего со значением буферного раствора. Цифровой измеритель рН может иметь аналоговый метод калибровки.

Некоторые pH метры оснащены автоматической калибровкой, в этом случае прибор будет автоматически распознавать значения буферного раствора и калибровать себя к этой величине. На данный момент это самый простой способ калибровки, но важно, чтобы эти pH метры также имели и возможность ручной калибровки для тонкой настройки и / или устранения неисправностей.

Многие рН метры имеют заводскую калибровку и готовы к использованию прямо из упаковки. Тем не менее, заводскую калибровку следует рассматривать только для первоначального использования; калибровка может измениться во время транспортировки, и это также возможно, что заводской калибровки не может быть достаточно для ваших нужд. И как уже говорилось выше, все рН-метры должны быть откалиброваны пользователем.

Независимо от того, какой метод калибровки применяется в Вашем pH метре, всегда внимательно читайте инструкции вашего прибора и выполняйте калибровку в соответствии с рекомендациями производителя.

Для достижения наилучших результатов измерения рН метр должен быть калиброван:

При регулярном использовании, по крайней мере один раз в неделю
Если не используется, по крайней мере один раз в месяц
Если вы предполагаете, что показания некорректны
Если тестируются агрессивные жидкости (очень кислотные или очень щелочные)
Если тестируются жидкости в широком диапазоне измерения
После замены электрода

Как необходимо должным образом заботиться о pH метре?
Хотя существуют общие методы по уходу за рН метрами, для каждой марки и модели могут существовать свои собственные требования. Всегда следуйте инструкциям для Вашего pH метра и тогда Вы будете пользоваться им в течение более длительного времени и с меньшим количеством вопросов.

В дополнение к периодичной калибровки, правильный уход за рН электродом обеспечит его долгий срок службы и более точные результаты. Многие электроды рН метров состоят из стеклянной колбы с внутренним сенсором, которые должный содержаться с специальном растворе. При использовании портативного pH метра, раствор для хранения должен находится в защитном колпачке прибора. Не допускайте выливания этого раствора из колпачка… это действительно нужно! Для большинства электродов рН метров очень важно, чтобы он хранился во влажной среде соответствующего раствора для хранения.

Чтобы очистить большинства электродов рН метров достаточно промыть их в дистиллированной (деионизированной) воде. Стряхните лишнюю воду и верните его на хранение во влажную среду раствора для хранения. В случае измерения растворов, которые могут загрязнить поверхность электрода, используйте моющий раствор или даже оставьте электрод на некоторое длительное время в нем.  

Посмотрите советы по очистке электродов pH и JDG метров.

Большинство электродов рН метра имеют срок службы примерно 1-2 года. Если вы столкнулись с нестабильными и некорректными измерениями и возникли трудности калибровки, это может быть время, чтобы заменить электрод (или ваш pH метр, если электрод не сменный).

Советы и рекомендации
Всегда внимательно читайте инструкцию перед использованием. Конечно, инструкции, могут быть скучными, но они смогут ответить на Ваши вопросы, и ответы на эти вопросы будут защищать ваши деньги, потраченные на покупку.
Всегда убеждайтесь в том, что Ваш рН метр откалиброван
Если в защитном колпачке Вашего портативного рН метра находится раствор для хранения, то желательно хранить его вертикально для более эффективного насыщения
Никогда не прикасайтесь к электроду: кожный жир влияет на показания и может даже повредить электрод рН метра
При проведении измерений и калибровки Всегда слегка помешивайте электрод в жидкости для избавления от вероятных воздушных пузырьков
Никогда не храните рН метр в условиях высокой температуры и влажности
Никогда не храните электрод рН метра в дистиллированной воде
РН метр является чувствительным научным прибором и всегда должен рассматриваться, как таковой.

Rob Samborn

Rob Samborn является директором по продажам и маркетингу компании HM Digital, Inc, производитель приборов для тестирования воды (в том числе рН и TDS метры).

* Как измерить степень кислотности (уровень pH) почвы с помощью pH метров для воды?

ВАЖНО. Электрод pH метра выполнен из стекла, поэтому необходимо соблюдать некоторую осторожность и аккуратность, чтобы его не повредить. Процедура в этот случае следующая. Необходимо смешать образец тестируемой почвы с дистилированной водой.

Для этого приготовьте чистую, сухую пластиковую емкость с крышкой. Для корректности результатов измерений Избегайте контакта почвы с руками или другими поверхностями возможного загрязнения образца. Удалите из почвы камешки и иные предметы, которые могут повредить стеклянный электрод pH метра.

Наполните пластиковую емкость почвой на 3/4 и добавьте дистилированную воду. Закройте емкость плотно крышкой и энергично встряхните несколько раз. Оставьте емкость постоять 7-10 минут для растворения солей почвы водой. Откройте крышку и поместите pH электрод в жидкость сверху почвы. Слегка помешивая, дождитесь стабилизации показаний на дисплее pH метра.

Проведение измерений уровня кислотности pH воды с помощью карманного электронного pH-метра:

Что такое pH-метр и как он работает?

pH — измеряемый параметр между значениями от 0 до 14, при условии, что концентрация раствора не превышает 1M. Растворы с pH <7 являются кислыми, а с pH> 7 — щелочными. PH-метр — это прибор, который измеряет изменения активности ионов водорода в растворе.

Image Creedit: Choksawatdikorn /Shutterstock.com

Что такое кислоты и щелочи?

Согласно определению Аррениуса, кислота — это любое вещество, которое при растворении в воде образует диссоциированные ионы водорода (H ⁺ ) или ионы гидроксония H ₃ O ⁺ .Основание — это вещество, которое при растворении в воде образует диссоциированные ионы гидроксила (OH ^— ).

Концепция pH была предложена датским химиком Сёреном Педером Лаурицем Соренсеном в 1909 году. PH определяет количество ионов H ⁺ в растворе. Условное определение pH является логарифмическим от обратной величины активности ионов водорода, a _H +, в растворе:

Уравнение 1. Условное обозначение pH, выраженное в математических терминах.

Значение pH напрямую связано с концентрацией протонов только тогда, когда раствор очень разбавлен. Однако pH точно определяется с помощью pH-чувствительных ионоселективных электродов, которые реагируют на активность протона , а не на изменение концентрации протонов. Поэтому условное определение pH отбрасывается и в идеале определяется в соответствии с уравнением Нернста, которое для иона H ⁺ может быть выражено следующим образом:

Уравнение 2. Оперативное выражение pH. Электродный потенциал (E) pH-чувствительного электрода соответствует уравнению Нернста, как показано. Определение параметров включено в текст.

E — измеренный потенциал, E ‘- стандартный потенциал электрода (т. Е. Постоянное значение потенциала электрода для a _H + = 1 и конкретные условия электрода / раствора для каждого случая), R — газовая постоянная, T — температура в Кельвинах, F — постоянная Фарадея.PH-чувствительный ионоселективный электрод является линейной функцией pH, когда pH определяется как мера активности протона .

pH-метры

PH-метры

представляют собой электронные устройства, состоящие из специального измерительного зонда (стеклянный электрод или, в специализированных случаях, ионоселективный полевой транзистор (ISFET)), присоединенного к электронному измерителю, который отображает десятичное значение pH. Перед использованием pH-метр необходимо откалибровать по буферным растворам с известной активностью ионов водорода.

Использование pH-метра Play

Стандартная методика измерения pH

PH-метры

состоят из стеклянного электрода, изготовленного из специальной стеклянной мембраны, которая герметично закрыта на конце, образуя колбу. Внутри стекла находится внутренний стандартный раствор кислотности, обычно 0,1 М HCl, а также внутренний электрод сравнения RE _в (обычно проволочный электрод Ag / AgCl). Этот раствор называется эталонным раствором с известным pH 7.

Второй электрод RE _ext помещен во внешнюю трубку, погруженную в KCl.Эта внешняя трубка образует концентрическую оболочку вокруг первой закрытой стеклянной трубки, содержащей 0,1 М HCl (внутренняя трубка).

Внешняя трубка изготовлена ​​из pH-чувствительного стекла и контактирует с испытательным раствором через отверстие, называемое пористой диафрагмой. Включение электрода сравнения, заключенного во внутреннюю трубку, необходимо, поскольку его pH известен и его можно сравнить с тестовым раствором, чтобы можно было определить его значение pH. Эта установка называется комбинированным pH-электродом.

Работа pH-метра

pH-метр работает как вольтметр. Пара электродов в комбинаторной установке может измерять небольшие изменения напряжения (также называемые разностью потенциалов) порядка милливольт. Изменения потенциалов вызваны потерей электронов, соответствующей потере H ⁺ .

Напряжение, создаваемое тестовым раствором, измеряется и сравнивается с напряжением, создаваемым эталонным раствором, который подвергается воздействию тестового раствора через пористую диафрагму.Разница в напряжении между ними используется для расчета pH:

.

E _const относится к разности потенциалов электрода сравнения, а DE _m представляет собой изменение разности потенциалов внешней стеклянной мембраны, вызванное внешним испытательным раствором и внутренним раствором KCl. DE _m можно рассчитать с помощью уравнения Нернста:

Калибровка

pH-метр следует калибровать перед каждым измерением, используя как минимум два стандартных буферных раствора с известными значениями pH (обычно около 4 и 7).

Дополнительная литература

Как пользоваться pH-метром почвы (и почему это важно)

• pH-метры почвы — это устройства, используемые домашними садоводами и профессионалами в области сельского хозяйства для измерения кислотности или щелочности почвы. Правильный уровень pH почвы является обязательным, если вы хотите выращивать здоровые, яркие растения. Чтобы получить точные измерения, вам необходимо знать правильную процедуру для вашего pH-метра почвы.

Что такое pH почвы и почему это важно?

pH-метры почвы — это устройства, используемые для измерения кислотности или щелочности почвы.Они работают, измеряя активность ионов водорода, которая выражается через потенциал водорода или «pH». Шкала pH колеблется от 0 до 14, где 0 — очень кислая, 7 — нейтральная и 14 — щелочная.

Идеальный диапазон pH для большинства растений находится в пределах от 5,5 до 7,5. Хотя некоторые растения все еще могут расти за пределами этого диапазона. PH почвы влияет на поглощение основных питательных веществ, поэтому, когда pH выходит за пределы идеального диапазона, есть вероятность, что ваши растения и культуры не имеют оптимального поглощения питательных веществ и, следовательно, не достигают своего полного потенциала роста.

На pH почвы могут влиять многие факторы. Наиболее распространенными факторами, влияющими на pH почвы, являются погода, удобрения, тип и количество полива, тип почвы, наличие других растений в этом районе и наличие питательных веществ. Это означает, что pH почвы может значительно измениться, и совершенно необходимо проводить регулярные измерения с помощью pH-метра почвы, чтобы гарантировать здоровые растущие растения.

На что обращать внимание при выборе pH-метра для почвы

Существует множество типов pH-метров для почвы различных форм и размеров, подходящих для всех областей применения, от измерителей для заядлых садоводов до крупных сельскохозяйственных предприятий.Вот список вещей, которые следует учитывать при выборе подходящего pH-метра почвы.

1. Портативность. Вам понадобится лабораторный, полевой или комбинированный pH-метр?
2. Метод. Можно ли отбирать пробы почвы напрямую или требуется разбавление?
3. Функции. Требуются ли другие встроенные функции? Например, влажность и проводимость почвы.
4. Длина зонда. Минимальная глубина образца обычно составляет 20 см. Различные растения и культуры требуют проведения измерений на разной глубине.
5. Точность. Традиционно прямой отбор проб почвы менее точен, чем метод разбавления.
6. Калибровка. Есть ли в приборе какие-либо буферные растворы для калибровки глюкометра?
7. Время выборки. Сколько времени нужно, чтобы получить результат?
8. Долговечность устройства и электродов. Будьте осторожны, поскольку прямое измерение заземления может повредить стекло внутри электрода.

Примеры типов pH-метров почвы

Как пользоваться pH-метром почвы

Существует два метода проверки pH почвы с помощью pH-метра почвы.Это можно сделать либо путем прямого измерения грунта, либо измерения с помощью почвенного раствора с использованием метода 2: 1.

а. Прямое измерение на земле

Необходимые инструменты

1. pH-метр почвы с электродом
2. Шнек или лопата
3. Водопроводная вода
4. Дистиллированная вода
5. Перчатки (рекомендуемые)

Метод

1. Будьте осторожны, нет камней или камней.Выкопайте и выбросьте примерно 5 см верхнего слоя почвы.
2. Проколите почву лопатой или шнеком на глубину около 20 см или более.
3. Если почва сухая, смочите небольшим количеством дистиллированной воды.
4. Промойте электрод водопроводной водой (не дистиллированной).
5. Слегка надавив, вдавите электрод в почву, обеспечивая надлежащий контакт. Не применяйте силу, так как это может привести к повреждению электрода.
6. Дождитесь стабилизации показаний и наблюдайте за измерением.
7. По завершении промойте электрод в водопроводной воде (не дистиллированной) и осторожно удалите остатки грязи пальцами. Старайтесь не использовать ткань, так как это может повредить электрод.
8. Повторите процедуру в нескольких местах для вашего образца. Для получения наилучших результатов рассмотрите среднее значение измеренных данных.

Положительные и отрицательные стороны использования этого метода

Положительный — Можно выполнить на земле и получить более мгновенный результат.

Негативы — риск повреждения копья / электрода. Результаты обычно менее точны.

б. Измерение с почвенным раствором методом 2: 1

Необходимые инструменты

1. pH-метр почвы с электродом
2. Шнек или лопата
3. Сумки Ziplock
4. Деионизированная вода
5. Стакан или чашка 250 мл
6. Сито 2 мм
7. Перчатки (рекомендуемые)

Метод

1. Выкопайте и выбросьте первые 5 см верхнего слоя почвы.
2. Проколите почву шнеком или лопатой на глубину 20 см или более. Возьмите одинаковое количество почвы для каждого образца.
3. Смешайте все собранные образцы вместе. Убедитесь, что смесь не содержит палок, камней или посторонних предметов.
4. Просейте смешанный образец почвы на сите 2 мм и удалите все остатки.
5. Взвесьте 25 граммов просеянной почвы и отмерьте 50 мл деионизированной воды. Перемешивать 30 секунд.
6. Подождите не менее 5 минут.
7. Еще раз перемешайте, затем вставьте электрод в раствор для измерения.

Положительные и отрицательные при использовании этого метода

Положительный — результаты обычно более точные.Этот метод позволяет уменьшить износ электродов и стеклянных электродов.

Отрицательный — требует больше времени, чем метод прямого измерения на земле.

Вы можете ознакомиться с нашим широким ассортиментом pH-метров почвы, доступным на веб-сайте Instrument Choice. Нужна помощь в выборе лучшего для вашего приложения? Нужна помощь, чтобы убедиться, что вы правильно используете pH-метр почвы? Позвоните одному из наших дружелюбных ученых по телефону 1300 964 137 или по электронной почте [адрес электронной почты]

pH Measurement — обзор

1.13.8.1 Общие датчики

Многие датчики основаны на электрохимических методах и связывают такие измерения с концентрацией аналита. Эти электроаналитические методы основаны на методах потенциометрии, вольтамперометрии или кондуктометрии. ⁵⁴

Потенциометрические методы широко используются для измерения pH в пробах воды из окружающей среды. С момента разработки селективного электрода (pH) H ⁺ , многие другие селективные электроды для определения ионов в пробах воды (например,g., бромид, хлор и кальций) стали доступными и широко применяются, о чем свидетельствуют данные Агентства по охране окружающей среды США (EPA) и Американской ассоциации общественного здравоохранения (APHA) — Американской ассоциации водопроводных сооружений (AWWA) — Федерации водной окружающей среды. (WEF) ⁵⁵ стандартные методы или недавно опубликованные статьи. ⁵⁶ В качестве потенциометрических датчиков ионоселективные электроды (ИСЭ) представляют собой пассивные электрохимические устройства, в которых изменения равновесного напряжения отслеживаются в условиях нулевого тока.ИСЭ состоят из цилиндрической ванны и закрепленной на конце ионоселективной мембраны. Это измерение основано на количественном соотношении между граничным потенциалом, генерируемым через мембрану, и концентрацией конкретного иона. Поскольку мембрана является селективной ступенью для ионов, основные усилия были предприняты для разработки новых мембранных полимеров, таких как поливинилхлорид и полисульфонат, среди прочих. ⁵⁷ Тем не менее, некоторые ограничения все еще существуют для определения выбранных ионов в пробах окружающей среды с точки зрения селективности, пределов обнаружения, динамического диапазона, применимости к конкретным проблемам и обратимости. ⁵⁸ Датчики для определения H ⁺ , Ag ⁺ , Br ^— , Cl ^— CN ^— , ClO ₄ ^— , NO ₃ ^— , Ca ²⁺ , Na ⁺ , K ⁺ , Pb ²⁺ и Li ⁺ в пробах воды коммерчески доступны. Ceresa et al. ⁵⁹ предпринял сравнительное исследование между ISE и масс-спектроскопией с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) содержания свинца в водопроводной воде.Эти две методики продемонстрировали отличное согласие вплоть до низкого уровня частей на миллиард, что указывает на то, что в этой матрице для этого элемента существует небольшая систематическая погрешность между методами. Кроме того, по сравнению с другими методами, такими как ICP-MS, потенциометрические ISE являются недорогими. Принимая это во внимание, неудивительно, что теперь ISE могут конкурировать с более дорогими методами (ICP-MS). Следовательно, ожидается, что в ближайшем будущем спектр его применения расширится. ⁶⁰

Кондуктометрические измерения (проводимость или проводимость) связаны со способностью раствора переносить электрический ток, в то время как в ячейке проводимости поддерживается постоянный потенциал переменного тока.Этот метод широко используется для измерения проводимости или солености в различных водных средах.

Вольтамперометрия — это динамический электрохимический метод, при котором электрический ток отслеживается как функция изменяющегося потенциала в течение определенного периода времени. Вольтамперометрический метод чаще всего используется при отборе проб окружающей среды для анализа растворенного кислорода, хлора и металлических частиц. Кроме того, методы вольтамперометрии также используются для измерения металлов с помощью анодной вольтамперометрии и вольтамперометрии, часто с использованием полярографических методов. ⁶⁰ Недавно проведенное сравнительное исследование для проверки надежности и производительности вольтамперометрической системы профилирования на месте показало, что измерения, полученные с помощью этих датчиков, столь же надежны, как и измерения, полученные с использованием известных лабораторных аналитических методов. ⁶¹ Некоторые вольтамперометрические датчики тяжелых металлов уже имеются в продаже с хорошими показателями качества. ⁶²

В отличие от электрохимических методов, в последние годы были внедрены оптические датчики для измерения параметров качества воды, таких как концентрация кислорода или фитопланктон (хлорофилл а).Оптические датчики растворенного кислорода позволяют проводить быстрые измерения вместо трудоемких электрохимических датчиков (гальванических или полярографических), используемых до сих пор (http://www.youtube.com/user/YSIinc). Высокая точность, 1 год без калибровки и простота обслуживания — вот некоторые из преимуществ оптических датчиков. Люминесцентные / оптические датчики растворенного кислорода были одобрены Агентством по охране окружающей среды США в качестве рабочего метода с 2010 г. положение дел. ⁶⁴

На рисунке 11 показан коммерчески доступный датчик, состоящий из многопараметрического датчика, который может измерять различные параметры одновременно, причем датчики могут измерять более десяти параметров (например, восемь ионов, pH, окислительно-восстановительный потенциал, температуру). Более того, все данные могут быть сохранены регистраторами данных, имеющимися в тех же датчиках.

Рис. 11. Многопараметрический датчик от YSI. Система позволяет собирать 11 параметров одновременно в режиме реального времени.

Изображение предоставлено компанией YSI (http: // www.ysi.com/).

Измерение pH | Сигналы электрического оборудования

Очень важным измерением во многих жидких химических процессах (промышленных, фармацевтических, производственных, пищевых и т. Д.) Является измерение pH: измерение концентрации ионов водорода в жидком растворе. Раствор с низким значением pH называется «кислотой», а раствор с высоким значением pH — «щелочью». Обычная шкала pH простирается от 0 (сильная кислота) до 14 (сильная щелочь), где 7 в середине представляет чистую воду (нейтральную):

pH определяется следующим образом: строчная буква «p» в pH обозначает отрицательный общий логарифм (с основанием десять), а заглавная буква «H» обозначает элемент водород.Таким образом, pH — это логарифмическое измерение количества молей ионов водорода (H +) на литр раствора. Между прочим, префикс «p» также используется с другими типами химических измерений, где желательна логарифмическая шкала, двумя такими примерами являются pCO2 (углекислый газ) и pO2 (кислород).

Логарифмическая шкала pH работает следующим образом: раствор с 10 ^-12 моль ионов H + на литр имеет pH 12; раствор с 10 ^-3 моль ионов H + на литр имеет pH 3.Хотя это очень редко, существуют такие вещи, как кислота с показателем pH ниже 0 и щелочь с pH выше 14. Понятно, что такие растворы довольно концентрированы и обладают чрезвычайно высокой реакционной способностью.

pH-электроды

Хотя pH можно измерить по изменению цвета некоторых химических порошков («лакмусовая бумажка» — знакомый пример из школьных уроков химии), непрерывный мониторинг процесса и контроль pH требует более сложного подхода. Наиболее распространенным подходом является использование специально подготовленного электрода, предназначенного для того, чтобы ионы водорода в растворе могли мигрировать через селективный барьер, создавая измеримую разность потенциалов (напряжений), пропорциональную pH раствора:

Конструкция и теория работы pH-электродов — очень сложный предмет, который здесь рассматривается лишь кратко.Важно понимать, что эти два электрода генерируют напряжение, прямо пропорциональное pH раствора. При pH 7 (нейтральный) между электродами будет 0 вольт. При низком pH (кислотном) будет развиваться напряжение одной полярности, а при высоком pH (щелочь) будет развиваться напряжение противоположной полярности.

Измерительный электрод

К сожалению, конструктивное ограничение pH-электродов состоит в том, что один из них (называемый измерительным электродом ) должен быть изготовлен из специального стекла для создания ионоселективного барьера, необходимого для экранирования ионов водорода от всех остальных ионов, плавающих в растворе. .Это стекло химически легировано ионами лития, что заставляет его электрохимически реагировать с ионами водорода. Конечно, стекло — не совсем то, что вы бы назвали «проводником»; скорее, это очень хороший изолятор.

Это представляет собой серьезную проблему, если мы намереваемся измерить напряжение между двумя электродами. Путь цепи от контакта одного электрода через стеклянный барьер, через раствор к другому электроду и обратно через контакт другого электрода является одним из с чрезвычайно высоким сопротивлением .

Электрод сравнения

Другой электрод (называемый электродом сравнения ) изготовлен из химического раствора нейтрального (7) буферного раствора pH (обычно хлорида калия), позволяющего обмениваться ионами с технологическим раствором через пористый сепаратор, образуя соединение с относительно низким сопротивлением. к испытательной жидкости. Сначала можно спросить: почему бы просто не окунуть в раствор металлический провод, чтобы обеспечить электрическое соединение с жидкостью? Причина, по которой это не сработает, заключается в том, что металлы, как правило, обладают высокой реакционной способностью в ионных растворах и могут создавать значительное напряжение на границе контакта металла с жидкостью.

Использование влажной химической поверхности раздела с измеряемым раствором необходимо, чтобы избежать создания такого напряжения, которое, конечно, было бы ошибочно интерпретировано любым измерительным устройством как показывающее pH.

Вот иллюстрация конструкции измерительного электрода. Обратите внимание на тонкую стеклянную мембрану, легированную литием, через которую генерируется напряжение pH:

Вот иллюстрация конструкции электрода сравнения. Пористое соединение, показанное в нижней части электрода, — это место, где буферный раствор хлорида калия и технологическая жидкость соприкасаются друг с другом:

Назначение измерительного электрода — генерировать напряжение, используемое для измерения pH раствора.Это напряжение появляется по всей толщине стекла, помещая серебряный провод с одной стороны от напряжения, а жидкий раствор — с другой. Назначение электрода сравнения — обеспечить стабильное соединение без напряжения с жидким раствором, чтобы можно было создать полную схему для измерения напряжения стеклянного электрода.

В то время как соединение электрода сравнения с испытательной жидкостью может составлять всего несколько килоомов, сопротивление стеклянного электрода может составлять от десяти до девяти сотен мегаом, в зависимости от конструкции электрода! Поскольку любой ток в этой цепи должен проходить через сопротивления электродов (и сопротивление, представленное самой испытательной жидкостью), эти сопротивления включены последовательно друг с другом и, следовательно, складываются, чтобы получить еще большую сумму.

Обычный аналоговый или даже цифровой вольтметр имеет слишком низкое внутреннее сопротивление для измерения напряжения в такой цепи с высоким сопротивлением. Эквивалентная принципиальная схема типичной цепи датчика pH иллюстрирует проблему:

Даже очень небольшой ток в цепи, проходящий через высокое сопротивление каждого компонента в цепи (особенно стеклянную мембрану измерительного электрода), вызовет относительно значительные падения напряжения на этих сопротивлениях, серьезно уменьшая напряжение, видимое измерителем.Еще хуже то, что перепад напряжения, создаваемый измерительным электродом, очень мал, в диапазоне милливольт (в идеале 59,16 милливольт на единицу pH при комнатной температуре). Измеритель, используемый для этой задачи, должен быть очень чувствительным и иметь чрезвычайно высокое входное сопротивление.

Наиболее распространенным решением этой проблемы измерения является использование измерителя с усилением с чрезвычайно высоким внутренним сопротивлением для измерения напряжения электрода, чтобы пропускать через цепь как можно меньший ток.С современными полупроводниковыми компонентами легко построить вольтметр с входным сопротивлением до 10 ¹⁷ Ом. Другой подход, редко встречающийся в современном использовании, заключается в использовании потенциометрической установки для измерения напряжения с нулевым балансом для измерения этого напряжения без отвода любого тока от тестируемой цепи. Если техник захочет проверить выходное напряжение между парой pH-электродов, это, вероятно, будет наиболее практичным способом сделать это с использованием только стандартного настольного измерительного оборудования:

Как обычно, прецизионный источник напряжения будет регулироваться техником до тех пор, пока нуль-детектор не зарегистрирует ноль, затем будет просматриваться вольтметр, подключенный параллельно источнику питания, чтобы получить показания напряжения.Когда детектор «обнулен» (регистрирует точно ноль), в цепи pH-электрода должен быть нулевой ток и, следовательно, не должно падать напряжение на сопротивлениях любого из электродов, что дает реальное напряжение электрода на выводах вольтметра.

Требования к проводке pH-электродов, как правило, даже более жесткие, чем проводка термопар, требуя очень чистых соединений и коротких расстояний между проводами (10 ярдов или меньше, даже с позолоченными контактами и экранированным кабелем) для точных и надежных измерений.Однако, как и в случае с термопарами, недостатки измерения pH электрода компенсируются преимуществами: хорошей точностью и относительной технической простотой.

Немногие измерительные технологии вызывают трепет и таинственность, присущие измерению pH, потому что его так часто неправильно понимают и его трудно устранить. Не вдаваясь в подробности точной химии измерения pH, можно сказать несколько мудрых слов о системах измерения pH:

• Все электроды pH имеют ограниченный срок службы, и этот срок службы в значительной степени зависит от типа и серьезности эксплуатации.В некоторых приложениях срок службы pH-электрода в один месяц может считаться долгим, а в других случаях можно ожидать, что один и тот же электрод (-ы) прослужит более года.
• Поскольку стеклянный (измерительный) электрод отвечает за генерирование напряжения, пропорционального pH, его следует рассматривать как подозрительный, если система измерения не может генерировать достаточное изменение напряжения для данного изменения pH (приблизительно 59 милливольт на единицу pH). , или не реагирует достаточно быстро на быстрое изменение pH тестовой жидкости.
• Если система измерения pH «дрейфует», создавая ошибки смещения, проблема, вероятно, связана с электродом сравнения, который должен обеспечивать соединение нулевого напряжения с измеряемым раствором.
• Поскольку измерение pH является логарифмическим представлением концентрации ионов, существует невероятный диапазон условий процесса, представленных на кажущейся простой шкале от 0 до 14 pH. Кроме того, из-за нелинейного характера логарифмической шкалы, изменение на 1 pH на верхнем конце (скажем, с 12 до 13 pH) не представляет такое же изменение химической активности, как изменение на 1 pH на нижнем конце. (скажем, от 2 до 3 pH).Инженеры по системам управления и техники должны знать об этой динамике, если есть надежда на то, что сможет контролировать pH процесса на стабильном уровне.
• Следующие условия опасны для измерительных (стеклянных) электродов: высокие температуры, экстремальные уровни pH (кислотные или щелочные), высокая концентрация ионов в жидкости, истирание, плавиковая кислота в жидкости (HF кислота растворяет стекло!) И любые вид материала покрытия на поверхности стекла.
• Изменения температуры в измеряемой жидкости влияют как на реакцию измерительного электрода на заданный уровень pH (в идеале — 59 мВ на единицу pH), так и на фактический pH жидкости.Устройства для измерения температуры могут быть вставлены в жидкость, и сигналы от этих устройств могут использоваться для компенсации влияния температуры на измерение pH, но это будет компенсировать только реакцию измерительного электрода в мВ / pH, а не фактическое изменение pH в технологическом процессе. жидкость!

В области измерения pH все еще делаются успехи, некоторые из которых открывают большие перспективы для преодоления традиционных ограничений pH-электродов. Одна из таких технологий использует устройство, называемое полевым транзистором , для электростатического измерения напряжения, создаваемого ионопроницаемой мембраной, а не для измерения напряжения реальной схемой вольтметра.Хотя эта технология имеет собственные ограничения, это, по крайней мере, новаторская концепция, которая может оказаться более практичной в будущем.

ОБЗОР:

• pH — это показатель активности ионов водорода в жидкости. Это отрицательный логарифм количества ионов водорода (в молях) на литр жидкости. Таким образом: 10 ^-11 моль ионов водорода в 1 литре жидкости = 11 pH. 10 ^-5,3 моль ионов водорода в 1 литре жидкости = 5,3 pH.
• Основная шкала pH простирается от 0 (сильная кислота) до 7 (нейтральная, чистая вода) до 14 (сильная щелочь).Химические растворы с уровнем pH ниже нуля и выше 14 возможны, но редко.

Значение pH

• можно измерить путем измерения напряжения, возникающего между двумя специальными электродами, погруженными в жидкий раствор.
• Один электрод, сделанный из специального стекла, называется измерительным электродом . Его задача — создать небольшое напряжение, пропорциональное pH (в идеале 59,16 мВ на единицу pH).
• Другой электрод (называемый эталонным электродом ) использует пористое соединение между измеряемой жидкостью и стабильным буферным раствором с нейтральным pH (обычно хлоридом калия) для создания электрического соединения с жидкостью при нулевом напряжении.Это обеспечивает точку непрерывности для полной цепи, так что напряжение, создаваемое по толщине стекла измерительного электрода, может быть измерено внешним вольтметром.
• Чрезвычайно высокое сопротивление стеклянной мембраны измерительного электрода требует использования вольтметра с чрезвычайно высоким внутренним сопротивлением или вольтметра с нулевым балансом для измерения напряжения.

Измерение pH | Что измеряет pH?

Измерение pH является важным параметром почти во всех областях, связанных с качеством воды.При очистке сточных вод pH регулируется как часть разрешения сброса, и многие процессы очистки зависят от pH. При отборе проб и мониторинге окружающей среды высокие или низкие значения pH могут указывать на загрязнение.

pH важен в пищевой промышленности, так как он играет роль во вкусе (кислый = свежий, нейтральный = мягкий, щелочной = несъедобный) и сохранности продуктов. В биотехнологии необходимо тщательно контролировать pH во время производства растворов для иммуноанализа. Это лишь некоторые из множества приложений, в которых pH является важным измерением.

Образование иона водорода

pH описывает кислотность или щелочность раствора. Реагирует ли водный раствор как кислота или основание, зависит от содержания в нем иона водорода (H ⁺ ). Фактически, термин «pH» происходит от латинского языка и является аббревиатурой от «Potentia Hydrogenii» — мощности водорода.

Даже химически чистая нейтральная вода содержит ионы водорода из-за самодиссоциации воды [1]. В этом процессе молекулы воды распадаются на более простые составляющие (т.е. ионы).

[1] H ₂ O ⇔ H ⁺ + OH ^—

В этой реакции H ₂ O депротонируется (т.е. теряет протон). Это приводит к образованию положительно заряженного иона водорода (H ⁺ ) и отрицательно заряженного гидроксид-иона (OH ^—). Ион водорода обычно используется для обозначения протона.

Ион водорода недолго остается свободным протоном, так как он быстро гидратируется окружающей неионизированной молекулой воды.Образование образующегося иона, иона гидроксония, представлено в уравнении [2]:

[2] H ₂ O + H ⁺ ⇔ H ₃ O ⁺

Диссоциация воды и образование иона гидроксония.

В условиях равновесия (750 мм рт.ст. и 25 ° C) 1 л чистой нейтральной воды содержит 10 ^-7 моль H ⁺ и 10 ^-7 моль OH ^—.

Определение кислоты и основания

Кислоты — это вещества, выделяющие ионы водорода (т.е.е. протонов), поэтому раствор считается кислым, если он содержит больше ионов водорода, чем нейтральная вода.

Основания — это вещества, которые принимают ионы водорода. Когда основания растворяются в воде, они связываются с некоторыми ионами водорода, образующимися при диссоциации воды. Основные растворы содержат меньше ионов водорода, чем нейтральная вода.

Водные растворы считаются кислыми, если они содержат более 10 ^-7 моль / л ионов водорода, и основными, если они содержат менее 10 ^-7 моль / л ионов водорода при 25 ° C.

Кислоты и основания нейтрализуют друг друга, в результате чего образуется вода и соль. Примером может служить реакция гидроксида натрия (NaOH) и соляной кислоты (HCl) в уравнении [3] ниже:

[3] NaOH + HCl ⇔ NaCl + H ₂ O

Реакция между кислотой и основанием включает перенос протонов. В указанной выше кислотно-основной реакции протон от HCl (кислота) передается в NaOH (основание) с образованием хлорида натрия (NaCl) и воды.

Натрия хлорид в виде морской соли.

Является ли pH измерением концентрации ионов водорода или активности ионов водорода?

Ионы несут либо положительный (например, H ⁺ ), либо отрицательный (например, OH ^— ) заряд. В качестве носителей заряда все растворенные ионы оказывают электрические силы на свое окружение. В то время как раствор может быть электрически нейтральным в макроскопическом масштабе, влияние ионов может быть значительным в микроскопическом масштабе.

Растворы с относительно высокой концентрацией ионов могут давать необычно низкую концентрацию ионов.Поэтому растворы начинают вести себя так, как будто некоторых ионов больше нет. Эта кажущаяся потеря ионов вызвана взаимодействием ионов в растворе, что в конечном итоге приводит к значительным отклонениям от идеального поведения. Чтобы учесть это взаимодействие, необходимо учитывать активность ионов, также известную как эффективная концентрация ионов, а не концентрация ионов. Таким образом, pH является мерой активности ионов водорода.

[Прочтите сообщение в блоге: pH — это измерение концентрации или ионной активности водорода?]

Почему шкала pH логарифмическая?

Шкала pH обычно используется для представления активности ионов водорода.На шкале pH значения pH ниже 7 представляют собой кислые растворы (активность ионов водорода выше активности гидроксид-иона), а значения выше 7 представляют собой щелочные растворы. При pH = 7 активность иона водорода и гидроксид-иона равны.

Как видно из таблицы 1, возможный диапазон активности ионов водорода (H ⁺ ) и гидроксида (OH ^— ) может охватывать многие порядки величины. Чтобы легко управлять и отображать широкий диапазон активности ионов, используется логарифмическая шкала pH.

Активность иона водорода и гидроксид-иона по шкале pH.

Изменение шкалы pH на 1,0 единицы pH указывает на то, что активность ионов водорода отличается на порядок величины (т. Е. В 10 раз). Например, активность водородных ионов при pH 4 в 10 раз больше, чем при pH 5.

Из-за логарифмической природы шкалы pH некорректно просто усреднять значения pH и сообщать их. Вместо этого более целесообразно указать среднее значение pH или диапазон наблюдаемых значений pH.

Уравнение [4] представляет собой определение pH по отрицательному логарифмическому основанию 10 активности ионов водорода.

[4] pH = -lg a _H ⁺

Значения pH предметов повседневного обихода.

[Прочтите сообщение в блоге: Почему логарифмическая шкала pH?]

Методы измерения pH — pH-метр и pH-полоски

Для измерения активности ионов водорода в растворе можно использовать визуальные, фотометрические и потенциометрические методы. Визуальные и фотометрические методы основаны на изменении цвета определенных органических пигментов для определения pH.Визуальные методы дополняются визуальными индикаторами, такими как тест-полоски pH, в то время как фотометрическое определение включает в себя пропускание света через образец и измерение оптической плотности.

Применение визуального или фотометрического определения pH ограничено. Измерения будут ненадежными, если измеряемый раствор мутный или имеет естественный цвет. Некоторые измерительные растворы также содержат химические связи, которые разрушают цветовые индикаторы в результате окисления или восстановления и дают неверные результаты.

Хотя тест-полоски pH могут быть полезны, они не так надежны, как pH-электрод.

Потенциометрические методы определяют pH, используя электрический потенциал pH-чувствительных электродов в качестве сигнала измерения, который затем отображается на pH-метре. Недостатки визуальных и фотометрических методов отсутствуют у потенциометрических методов, поскольку потенциометрические датчики очень чувствительны, селективны и могут использоваться практически в любом приложении.

Как работает pH-электрод?

Различают водород, металл (напр.грамм. сурьма) и стеклянные потенциометрические электроды, причем стеклянный pH-электрод является наиболее часто используемым датчиком pH. Дополнительные сведения о водородных и металлических электродах см. В справочнике YSI pH!

Стеклянный датчик pH является примером i на s элективном лектроде e (ISE). Эта система состоит из ИСЭ, реагирующего на особый тип иона, в данном случае на ион водорода, и электрода сравнения, которые вместе погружаются в исследуемый образец.

pH-электрод технически представляет собой селективный электрод для ионов водорода (ISE). Единственное существенное различие между pH-электродом и нитратным ISE — это используемая мембрана.

ИСЭ водорода обеспечивает электрохимический потенциал (например, сигнал), на который влияет активность ионов водорода в растворе. Однако электрод сравнения поддерживает электрохимический потенциал, который не зависит от состава образца. Разница между этими потенциалами, напряжение (мВ), отображаемое на pH-метре, определяет значение pH на основе уравнения Нернста.

Важность уравнения Нернста

Уравнение Нернста устанавливает связь между измеренным напряжением и ионной активностью раствора. Наклон электрода для изменения одной единицы pH можно описать частью уравнения Нернста, называемым наклоном Нернста (S).

[5] S = -2,303 RT / нФ

Переменные R и F являются константами и поэтому не представляют дальнейшего интереса. Поскольку наклон электрода (то есть отклик электрода) зависит от температуры (T) раствора, очень важно, чтобы измерения pH завершались точным измерением температуры.Теоретический наклон Нернста при 25 ^o C составляет -59,16 мВ. Переменная n обозначает заряд иона, который равен +1 для иона водорода (H ⁺ ).

Конструкция pH-электрода

Основными компонентами стеклянного pH-электрода являются корпус электрода, pH-чувствительная стеклянная мембрана, электрод сравнения (то есть система сравнения), электролит сравнения и спай сравнения.

Структура типичного комбинированного pH-электрода со стеклянным корпусом.

Корпус pH-электрода

Термин «стеклянный электрод» не указывает на материал, из которого изготовлен корпус электрода, поскольку электроды могут иметь корпус из пластика или стекла. Скорее, «стеклянный электрод» используется для описания материала мембраны (то есть стеклянной мембраны).

Электроды с пластиковым корпусом более прочны и менее подвержены растрескиванию, чем стеклянные, в то время как стеклянные электроды обычно имеют больший диапазон рабочих температур. Стеклянные электроды также часто пополняются.

Портативный прибор YSI ProDSS оснащен сменными пластиковыми модулями измерения pH и pH / ОВП, но остальная часть корпуса сенсора сделана из титана для обеспечения дополнительной защиты в полевых условиях.

Стеклянная мембрана pH

Со стеклянным pH-электродом стеклянная мембрана наплавляется как датчик pH. Эта мембрана заполнена буферным раствором с известным pH (обычно pH = 7). Такая конструкция электрода создает среду с постоянным связыванием ионов H ⁺ на внутренней стороне стеклянной мембраны, в то время как внешняя часть стеклянной мембраны подвергается воздействию образца, где существует переменное количество ионов H ⁺ .Разница в ионах H ⁺ создает потенциал, который считывается по сравнению со стабильным потенциалом электрода сравнения.

Для обеспечения оптимального увлажнения стеклянной мембраны форма мембраны может варьироваться. Мембраны сферической и конической формы могут использоваться для большинства приложений, но для уникальных приложений может потребоваться специализированная мембрана, такая как мембрана с наконечником для проникновения в полутвердые среды и плоская мембрана для измерения поверхности.

YSI TruLine 21 (мембрана с наконечником наконечника) и YSI TruLine 27 (плоская мембрана).Формы и свойства стеклянных pH-мембран.

Типы электродов сравнения

Электрод сравнения / система и водородный ИСЭ (то есть электрод со стеклянной мембраной) могут быть отдельными электродами или для удобства их можно объединить в один электрод. Комбинированный электрод очень распространен.

Независимо от конструкции электрода или типа используемой системы сравнения электрод сравнения погружается в электролит сравнения (обычно KCl).

Наиболее распространенным типом электрода сравнения, используемого сегодня, является система серебро / хлорид серебра (Ag / AgCl).Поскольку серебро не токсично для человека, электроды Ag / AgCl также могут использоваться в медицине и пищевой промышленности, где использование ядовитых систем ртути и таллия запрещено. Утилизация также менее важна для Ag / AgCl, чем для таллия и ртути. Ag / AgCl имеет широкий диапазон применения в зависимости от температуры (до 140 ° C) и поэтому также подходит для стерилизуемых электродов. Большинство электродов оснащены системой сравнения Ag / AgCl.

Система йод / йодид, относительно новая эталонная система с быстрым временем отклика, была разработана недавно.По сравнению с обычными электродами с системами сравнения Ag / AgCl, электроды с системами сравнения с йодом / йодидом имеют преимущество гораздо более низкой температурной чувствительности, поскольку температурный коэффициент этой системы сравнения практически равен нулю.

Система йод / йодид также не содержит ионов металлов, что особенно полезно при измерениях в трис-буфере и растворах белка. Системы сравнения с ионами металлов (например, Ag / AgCl) будут взаимодействовать с этими растворами, что в конечном итоге приведет к засорению контрольного спая.

[Читать сообщение в блоге: Анатомия pH-электродов]

PH-электрод YSI IoLine оснащен системой сравнения йода / йодида.

Функция и качество эталонного электролита

Электролит сравнения соединяется с образцом через переход, поскольку он служит для замыкания электрической цепи в электроде.

Хороший электролит сравнения должен обладать определенными качествами. Электролит сравнения должен иметь хорошую электропроводность и быть химически нейтральным.Поскольку некоторое количество электролита обычно просачивается в образец во время измерения, также важно, чтобы электролит не вступал в реакцию с измерительным раствором.

Ионы раствора электролита также должны быть одинаково подвижными. Если ионы в растворе электролита диффундируют с разной скоростью, может образоваться электрический потенциал (, диффузионный потенциал ) из-за разделения между положительным и отрицательным зарядом. Этот нежелательный потенциал может быть проблематичным при измерении pH. С некоторыми ионами (например,грамм. K ⁺ и Cl ^— ), различия в скорости диффузии невелики, что приводит к гораздо меньшему диффузионному потенциалу.

Хлорид калия (KCl) обладает всеми этими качествами. В результате KCl является наиболее часто используемым раствором электролита.

Электролит жидкий, гелевый и полимерный

Электроды могут иметь гелевый, полимерный или жидкий электролит. pH-электроды с жидким электролитом обычно можно пополнять, что продлевает срок службы электрода.В отличие от электрода с гелевым электролитом, жидкий электролит можно легко слить и заменить в случае загрязнения.

При использовании перезаправляемого электрода (например, TruLine pH 15) важно помнить: отверстие для заправки всегда должно быть открыто во время калибровки и измерения! Также убедитесь, что уровень электролита выше уровня калибровочного и / или измерительного раствора как минимум на 2 см.

Отверстие для наполнения на многоразовых лабораторных электродах должно быть всегда открыто при измерении или калибровке.

Время отклика обычно меньше с перезаправляемыми электродами. Кроме того, электроды с жидким электролитом имеют меньше ограничений в области применения, поскольку гелевые и полимерные электролиты имеют меньшую устойчивость к температуре и температурным изменениям. В отличие от электродов с жидким электролитом, невероятно малая скорость истечения геля и полимерного электролита в сильно кислых, основных растворах и растворах с низкой ионной силой может привести к ошибкам измерения из-за образования диффузионных потенциалов.

Иногда можно использовать другой электролит, который отвечает требованиям при отборе проб.Например, если требуется электролит, который полностью не содержит хлоридов (то есть не KCl), с YSI IoLine можно использовать другой мостиковый электролит, такой как 0,6 М сульфат калия (K ₂ SO ₄ ).

Гелевый электролит по-прежнему состоит из KCl, но добавляется гелеобразующий агент, чтобы предотвратить легкую утечку электролита в образец через контрольный спай во время измерения. Поскольку практически нет потерь электролита, эти электроды легче обслуживать, поскольку нет необходимости повторно заполнять их электролитом.Поскольку их нельзя повторно заправлять, электроды с гелевым электролитом имеют меньший срок службы, чем электроды с жидким электролитом.

Электрод YSI TruLine pH 25 имеет гелевый электролит и пластиковый корпус.

Полимерный электролит твердый и может напрямую контактировать с образцом во время измерения. Из-за отсутствия оттока электролита подвижность всех ионов сильно ограничена. Это приводит к отсутствию осаждения серебра на стыке и делает диффузию посторонних ионов в электрод практически невозможной.

pH-образный спай

Эталонный спай, также известный как диафрагма, создает электрический контакт между эталонной системой и раствором. Как и эталонный электролит, эталонный спай должен обладать определенными качествами.

Диффузионные напряжения на переходе — обычная ошибка измерения, поэтому переход играет важную роль в точности измерений. Чтобы эти разрушающие потенциалы были небольшими, переход должен гарантировать относительно большой и постоянный отток эталонного электролита.Однако соединение должно быть только слегка проницаемым, чтобы предотвратить слишком быстрое вытекание электролита, что особенно важно для электродов, в которых используется жидкий электролит. Разные типы переходов имеют разную скорость истечения электролита.

Помимо проницаемости соединения, его электрическое сопротивление должно быть как можно более низким, и он должен быть химически инертным.

Типы опорных соединений

Существует несколько типов соединений, каждый из которых обладает уникальными характеристиками.

Типы опорных узлов.

Керамика

Керамический переход использует пористость неглазурованной керамики. Керамические переходы имеют скорость истечения KCl ~ 0,2 мл / день и относительно высокое электрическое сопротивление (1 кОм). Потенциалы диффузии легко создаются в измерительных растворах с большей ионной силой, поскольку градиент концентрации на стыке очень велик. В растворах с более низкой ионной силой сопротивление исследуемого материала может быть слишком высоким для точных измерений.Оба эффекта усиливаются низкой скоростью истечения, поэтому керамические переходники в таких случаях не подходят. Из-за высокого риска закупоривания пор он также не подходит для растворов, содержащих взвешенные частицы.

Платина

Платиновый переход состоит из тонких скрученных платиновых нитей, между которыми течет электролит по точно определенным каналам. Платиновый переход имеет очень постоянный отток, и его нелегко заблокировать.При скорости истечения ~ 1 мл / день и электрическом сопротивлении ~ 0,5 кОм он имеет преимущества перед керамическими переходами. Платиновый переход более чувствителен к механическому воздействию, а также не является оптимальным для сильно окисляющих или восстанавливающих растворов из-за возникновения разрушающих потенциалов. Однако платиновый переход можно использовать практически повсеместно.

Электрод YSI TruLine pH 17 имеет платиновый переход.

Заземление

Соединение заземления работает с тонким зазором матового стекла без смазки как выходное отверстие для электролита.Скорость оттока ~ 3 мл / сут и больше. Он имеет очень низкое электрическое сопротивление (0,1 кОм). Разъем заземления подходит для измерений в загрязненных растворах, так как его легко чистить. Благодаря высокой скорости истечения он подходит как для растворов с высоким, так и с низким содержанием ионов. Science pHT-G — это то, что мы обычно рекомендуем, когда в пробе много взвешенных частиц.

Электрод YSI Science pHT-G имеет функцию заземления с быстрым оттоком электролита. Такая скорость утечки сохраняет соединение в чистоте и обеспечивает быстрые результаты измерений.

Дополнительные ссылочные соединения

Можно использовать дополнительные переходы для предотвращения загрязнения эталонной системы. В этой конструкции электрод сравнения погружен в раствор электролита в дополнительной камере. Эта дополнительная камера действует как дополнительный барьер от загрязнения, в то время как дополнительные переходы используются для обеспечения контакта системы сравнения с измерительным раствором. Контрольная система все еще может быть загрязнена измерительным раствором, но раствор должен сначала диффундировать через дополнительный (-ые) переход (-ы).

[Прочтите сообщение в блоге: Анатомия pH-электродов, чтобы узнать больше о ссылочных соединениях]

Выбор правого электрода

В настоящее время не существует pH-электрода, который можно было бы использовать для всех возможных применений, поскольку для разных применений существуют разные требования.

Есть много разных приложений, особенно в лаборатории! Для уникальных приложений может потребоваться особый материал вала, система сравнения, тип соединения, количество соединений, электролит сравнения и / или форма мембраны.В связи с широким ассортиментом лабораторных pH-электродов мы рекомендуем вам ознакомиться с Руководством по выбору pH-электродов YSI и Руководством по применению pH-электродов YSI при поиске следующего лабораторного электрода!

Задать вопрос

Важность температуры

Переменной в уравнении Нернста является температура, поэтому отклик (т. Е. Крутизна) pH-электрода зависит от температуры. Следовательно, измерения pH должны сопровождаться точным измерением температуры.

Значения pH буферных растворов зависят от температуры, и реакция может варьироваться от производителя к производителю.Как правило, основные буферные растворы проявляют более сильное температурное воздействие, чем кислотные. Современные pH-метры автоматически подстраиваются под соответствующий температурный профиль после того, как используемый буферный набор установлен правильно.

YSI всегда рекомендует иметь точное измерение температуры при измерении pH. Некоторые pH-электроды имеют встроенный датчик температуры, но также доступны внешние датчики температуры (например, ScienceLine Temp 135 и ScienceLine Temp 136), если pH-электрод не имеет встроенного датчика температуры.

Буферные растворы pH

Буферы — это водные растворы, pH которых практически не изменяется при добавлении небольших количеств кислот или оснований. Буферные растворы способны связывать ионы водорода с добавлением кислот и выделять ионы водорода с добавлением оснований.

Буферные растворы часто окрашиваются, чтобы четко отличать их друг от друга во время калибровки.

Состав буферных растворов варьируется в зависимости от производителя.При выборе набора буферов необходимо следить за тем, чтобы они были изготовлены в соответствии с формулой, установленной Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Эти буферы имеют значения pH 4,01, 6,86 и 9,18. В качестве альтернативы, прослеживаемые буферы NIST также достаточны для использования при калибровке. Буферы YSI отслеживаются NIST и предлагаются со значениями pH 4, 7 и 10.

Ознакомьтесь с практическими советами по калибровке в Руководстве по калибровке pH-электрода YSI!

Что делает калибровка?

Калибровка pH

выполняет две задачи: 1.) установить новый наклон электрода на основе ранее обсужденного уравнения Нернста и 2.) установить нулевую точку. Поскольку оба эти параметра могут изменяться со временем, необходима частая калибровка.

Нулевая точка, также известная как потенциал / точка асимметрии, обычно представляет собой значение в мВ, когда электрод помещен в буфер с pH 7. Неудивительно, что теоретическая нулевая точка составляет 0 мВ. Это верно, потому что электрод сравнения обычно находится в растворе электролита с pH 7. Если электрод сравнения и чувствительный электрод находятся в растворе с одинаковым pH, теоретически не должно быть разницы в их потенциалах, в результате на pH-метре отображается 0 мВ.Новый электрод будет иметь потенциал асимметрии, который обычно составляет всего несколько мВ, если он был тщательно подготовлен.

Нулевая точка полезна при определении рабочего состояния электрода. Если точка асимметрии начинает отклоняться слишком далеко от нуля, возможно, электрод необходимо очистить, отремонтировать или заменить. Точка асимметрии будет меняться по мере старения электрода, поэтому рекомендуется регулярная калибровка, которая будет требоваться чаще по мере старения электрода, чтобы компенсировать эти изменения.

Как часто следует калибровать?

Пожалуй, самый распространенный вопрос относительно калибровки — как часто ее следует выполнять. Частота последующих калибровок зависит от области применения. Некоторые приложения требуют ежедневной калибровки, в то время как другие могут требовать только еженедельной или ежемесячной калибровки. Если возможно, лучше всего проводить калибровку в начале каждого дня.

[Прочтите сообщение в блоге: Проблемы с калибровкой измерения pH? Ознакомьтесь с этими 12 советами]

При измерениях в сильно загрязненных или с низким содержанием ионов пробах необходима более частая калибровка.pH-электроды, используемые в сильно кислой и высокотемпературной среде, также необходимо калибровать чаще, поскольку эти электроды будут стареть намного быстрее, что приведет к более медленному отклику, изменению наклона электрода и дрейфу нулевой точки.

Сколько точек калибровки мне следует использовать?

Количество точек калибровки — общая тема для обсуждения. Большинство лабораторных и полевых приборов допускают калибровку до 3 буферов.

Калибровка может быть завершена после одного буфера, что приведет к завершению одноточечной калибровки.Нулевая точка определяется во время одноточечной калибровки, в то время как используемый наклон электрода является теоретическим наклоном Нернста (-59,16 мВ / pH при 25 ° C). Следует отметить, что одноточечная калибровка должна выполняться с использованием буфера pH 7.

Диапазон использования одноточечной калибровки ограничен, поскольку электрод, откалиброванный по одной точке (т.е. pH 7), следует использовать только для измерения в диапазоне от 6,5 до 7,5 pH. Полученное значение pH можно использовать для сравнения с ранее полученными результатами измерений, но это не абсолютное значение.

Лучше всего выполнить как минимум двухточечную калибровку, используя буфер pH 7 в качестве одной из этих точек (6,86 для набора буферов NIST). Хотя это не требуется для многих инструментов, лучше всего начать с буфера с pH 7. Для двухточечной калибровки используемые буферы pH должны отличаться как минимум на две единицы pH и должны соответствовать ожидаемым условиям pH in situ. Если не ожидается, что образец будет иметь pH выше 7, не следует использовать основные буферы, поскольку их значение pH изменяется из-за абсорбции CO ₂ .

Трехточечная калибровка обычно завершается, когда условия pH образца не совсем понятны. Асимметрия и наклон определяются как для двух, так и для трехточечной калибровки.

Что такое КПД электрода?

После калибровки pH-метры обычно отображают наклон электрода либо в мВ / pH (т. Е. Наклон Нернста), либо в процентах, либо в обоих значениях. Нас часто спрашивают, что на самом деле означает этот процент, называемый КПД электрода.

КПД электрода — это просто процент от теоретической крутизны Нернста (-59.16 мВ / pH).

[6] КПД электрода = (наблюдаемый наклон / теоретический наклон) * 100

В качестве примера, если во время калибровки крутизна была определена как -57,10 мВ / pH, эффективность будет 96,52%.

Хотите узнать больше о pH? Ознакомьтесь со следующими ресурсами!

Полезные ссылки — справочники и руководства

Справочник по pH YSI

Руководство по выбору лабораторных pH-электродов

Руководство по применению лабораторного pH-электрода

Руководство по калибровке лабораторных и полевых pH-электродов

Как откалибровать pH-метр

Обновлено 10 февраля 2020 г.

Розанн Козловски

Обзор: Лана Бандойм, Б.S.

pH-метр — это электронное устройство, которое измеряет кислотность или щелочность веществ. Перед использованием необходимо завершить калибровку pH-метра.

Что означает pH?

pH — это мера активности ионов водорода в водных растворах. Для pH p равно –log ₁₀ , а H — активность ионов водорода. Следовательно, pH = -log ₁₀ a _{H +} , где a — активность ионов водорода, которая также может считаться концентрацией ионов водорода.Это логарифмическая шкала , и любое изменение одной единицы pH означает десятикратную разницу в концентрации ионов водорода.

Кислотные растворы имеют pH менее 7; аккумуляторная кислота имеет pH около 0, а помидоры — pH 4. Основные растворы имеют pH более 7; пищевая сода имеет pH около 9, а очиститель канализации — pH 14. pH 7 считается нейтральным. Если вы хотите взять вещество и определить его pH, pH-метр — очень полезный инструмент. Однако для того, чтобы он был точным, его необходимо калибровать с использованием буферов, которые представляют собой вещества с известным pH.

Где найти оборудование

pH-метры, дистиллированная вода, безворсовые салфетки (например, Kimwipes) и необходимые буферные растворы доступны в магазинах химикатов, растений и / или аквариумов. Повторное использование буферных растворов может привести к плохой работе датчиков pH. Лучше всего использовать сосуд, который подходит для датчиков, но требует наименьшего количества свежего раствора.

Как работает pH-метр

В pH-метре есть два электрода, и оба погружены в раствор.Один из электродов представляет собой зонд со стеклянным электродом, который излучает небольшое напряжение и измеряет количество привлеченных к нему ионов водорода. Эталонный зонд электрически нейтрален. Разница зарядов между двумя датчиками отображается на измерителе в виде измерения pH.

pH-метры измеряют электрический потенциал, создаваемый раствором, а затем сравнивают его с известными растворами. Калибровка pH-метра выполняется с помощью измерения веществ с известным уровнем pH, называемых буферами, и установки измерений pH на эти уровни на pH-метре.

pH-метр использует калибровочные измерения в качестве руководства при измерении других веществ. pH-метры теряют часть своей точности при каждом использовании, и калибровка pH-метра должна выполняться часто, если не ежедневно.

Калибровка pH-метров

Используйте следующие четыре шага для калибровки pH-метров.

Шаг 1. Очистите электроды

При работе с лабораторным оборудованием и химическими веществами важно носить надлежащее защитное снаряжение, такое как перчатки и защитные очки.После включения питания pH-метра извлеките электрод pH-метра из раствора для хранения и промойте дистиллированной водой. Протрите его тканью без ворса.

Шаг 2. Калибровка с использованием буфера pH 7

Погрузите промытый электрод в буферный раствор pH 7. Нажмите кнопку калибровки и дождитесь, пока значок pH не перестанет мигать. Если pH равен 7, примите; в противном случае отредактируйте запись с помощью клавиатуры на приборе. Снова промойте электрод дистиллированной водой и протрите тканью без ворса.

Шаг 3. Калибровка с использованием буфера pH 10

Теперь погрузите промытый электрод в буфер pH 10. Нажмите кнопку калибровки, как только значок pH перестанет мигать. Если pH равен 10, примите; в противном случае отредактируйте запись с помощью клавиатуры на приборе. Промойте электрод дистиллированной водой и протрите тканью без ворса.

Шаг 4. Измерение pH растворов

Теперь pH-метр готов к измерению pH других веществ. Обязательно погружайте электрод и промывайте его дистиллированной водой между несколькими образцами.

pH-метр / pH-тестер

Измеряйте pH почвы, pH воды, pH продуктов питания и более быстро, легко и точно с помощью цифрового pH-метра / pH-тестера от PCE Instruments. Если вы ищете компактный, карманный, портативный, портативный или настольный pH-метр / pH-тестер, здесь вы найдете лучший pH-метр / pH-тестер для вашего применения. PCE Instruments также предлагает дополнительные аксессуары, такие как сертифицированные калибровочные сертификаты pH-метра / pH-тестера, кислородные зонды и растворы для хранения электродов.

Обычно шкала pH находится в диапазоне от 0 до 14. Однако можно зафиксировать отрицательный pH. Отрицательный pH возникает, когда кислота дает концентрацию ионов водорода с молярностью более 1. Все pH-метры / pH-тестеры, предлагаемые PCE Instruments, охватывают весь диапазон значений pH, как положительных, так и отрицательных, чтобы помочь вам определить точную кислотность. или щелочность вашей почвы, воды, пищи или раствора.

Каждый pH-метр / pH-тестер также имеет ручную или автоматическую температурную компенсацию.Поскольку на значения pH влияет температура (согласно уравнению Нернста), температурная компенсация является жизненно важной функцией любого pH-метра / pH-тестера для обеспечения точного измерения pH.

Если вы выберете высококачественный pH-метр / pH-тестер, производимый непосредственно PCE Instruments, вы оцените экономическую эффективность продукта и простоту повторной калибровки, поскольку каждый pH-метр необходимо периодически калибровать. Это связано с концепцией дрейфа.Как и в случае с химической батареей, по мере старения pH-электрода его сигнал изменяется. Эти изменения могут вызвать отклонение или дрейф показаний значений pH, измеренных pH-метром. В большинстве случаев повторная калибровка может исправить этот дрейф.

Иногда повторной калибровки pH-метра бывает недостаточно. К сожалению, срок службы pH-зонда или pH-электрода ограничен. Высокие температуры, экстремальные уровни pH, обезвоженные лампы, грубое обращение и неправильное хранение pH-метра — все это может повлиять на долговечность pH-электрода.Хорошая новость заключается в том, что каждый pH-метр / pH-тестер марки PCE оснащен доступными сменными pH-электродами, поэтому вы можете быть уверены, что делаете разумную покупку, когда покупаете pH-метр / pH-тестер у PCE Instruments.

.