Inventarisasi masalah pengukuran pH meter
1. Pengukuran pH pada suhu tinggi
Suhu tinggi larutan berair umumnya mengacu pada di atas 60 derajat. Dalam kondisi ini, larutan mempunyai efek korosi yang sangat serius pada elektroda kaca, terutama pada kisaran pH basa. Efek korosi ini menyebabkan potensi penyimpangan elektroda kaca dan menurunkan kinerjanya. .
Dalam tangki pembiakan mikroba di industri farmasi, fermentasi, makanan, dan lainnya, pengukuran pH mengharuskan elektroda kaca dapat menahan rangsangan suhu tinggi pada suhu 120-130 derajat, yaitu elektroda harus tahan terhadap erosi larutan suhu tinggi.
itu
Masalah lain yang perlu dipecahkan dalam pengukuran suhu tinggi adalah stabilitas elektroda referensi.
Untuk mencegah pembubaran AgCl pada suhu tinggi, kentalkan lapisan AgCl, tambahkan AgCl padat ke dalam larutan elektroda atau gunakan kristal tunggal AgCl sebagai elektroda referensi; elektroda referensi juga dapat dihubungkan di luar area bersuhu tinggi dan dihubungkan melalui jembatan garam.
2. pengukuran pH pada suhu rendah
Pada suhu rendah, resistansi internal elektroda kaca meningkat tajam, sehingga elektroda kaca pH resistansi internal rendah harus dipilih, dan pelarut organik ditambahkan ke larutan internal elektroda untuk menurunkan titik beku.
3. pengukuran pH larutan tidak berair
Larutan tidak berair mengacu pada larutan yang terdiri dari pelarut tidak berair, termasuk larutan murni tidak berair dan sebagian larutan tidak berair.
Banyak elektrolit, yang larut dalam pelarut organik, juga memerlukan pengukuran pH. Pelarut organik yang umum digunakan meliputi etanol, glikol, eter, Amida, nitril, keton, dll. Kemampuan pelarut organik untuk melarutkan elektrolit berhubungan dengan konstanta dielektriknya ε. Konstanta dielektriknya sangat berbeda dengan air (air ε=78.3), dan mungkin lebih tinggi atau lebih rendah daripada air. Misalnya, konstanta dielektrik ε propanol, etanol, metanol, gliserol, propilen glikol, dan formamida masing-masing adalah 20,7, 24,3, 32,6, 36,7, 42,5, dan 109,5. Karena konstanta dielektrik pelarut organik berbeda dengan air, kisaran pH dan titik netral setiap pelarut berbeda secara signifikan dengan air.
Dengan berkembangnya industri dan kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi, penelitian tentang pengukuran nilai pH larutan non-air secara bertahap mulai dilakukan. Yang lebih matang adalah air berat, propanol, etanol, metanol, gliserol, propilen glikol, dan formamida.
Air murni bersifat netral secara kimia, dan konstanta hasil kali ion Kw air sama dengan 10 pangkat -14pada 250C. Besarnya "kisaran pH biasa" untuk larutan berair biasanya didefinisikan sebagai:
-logKw=14 Oleh karena itu, rentang pengukuran pH adalah dari 0 hingga 14.
PHn titik netral suatu larutan berair adalah nilai pH di mana konsentrasi H+ dan OH- sama. pHn=-1/2logKw
pHn berhubungan dengan suhu, pada 250C, pHn=,7.00, pada 1000C, pHn=6.13, lihat tabel terlampir.
Kisaran pH pelarut Z didefinisikan sebagai;
itu
rentang pH (z)=-log(KAP)Z, (KAP)Z adalah produk ion dari Z (juga dikenal sebagai bilangan migrasi ion). pada suhu 250C
Ketika Z=air, kisaran pH Kap=10-14adalah 14pH. pHn=7
Z=asetonitril, Kap=10-28 kisaran pH adalah 28 pH. pHn=14
Z=formamida Kap=10-17kisaran pH adalah 17pH. pHn=8.5
Catatan: pH=14 dalam larutan air berarti nilai pH pada alkalinitas maksimum, dan pH=14 dalam larutan asetonitril hanyalah titik netral. Oleh karena itu, perhatian harus diberikan ketika membandingkan nilai pH pelarut yang berbeda, yaitu tidak ada perbandingan antara nilai pH pelarut yang berbeda.
Tindakan pencegahan saat mengukur nilai pH larutan tidak berair:
Larutan non-air memiliki konduktivitas yang buruk, dan potensial sambungan cairan yang besar dan tidak stabil akan terbentuk antara elektroda referensi dan larutan yang diukur, yang mengakibatkan kesalahan pengukuran yang besar. Elektroda referensi sedekat mungkin dengan elektroda kaca pH, dan penetrasi KCL dari elektrolit elektroda referensi harus besar (penetrasi KCL elektrolit elektroda referensi eksternal harus besar). Cara terbaik adalah menggunakan elektroda komposit. Karena jarak yang dekat dan tetap antara elektroda indikator dan elektroda referensi pada elektroda komposit, akan bermanfaat untuk mendapatkan potensial yang stabil dan berulang dalam larutan tidak berair, dan sel pengukuran pH harus terlindung dengan baik.
Saat mengukur emulsi (emulsi) atau larutan minyak, sangat penting untuk memilih jenis sambungan cair dengan benar, dan sambungan cair mudah diperbarui dan dibersihkan. Direkomendasikan agar sambungan cairan terbuka atau berlengan cocok untuk beberapa larutan tidak berair.
Saat mengukur secara online, kendalikan laju aliran secara ketat (aliran laminar). Hindari turbulensi.
Pelarut larutan elektroda referensi harus menggunakan komposisi larutan terukur sebagai pelarut untuk menghilangkan potensi sambungan cairan yang tidak stabil atau menggunakan larutan jembatan garam ganda.
Setelah mengukur larutan tidak berair, elektroda kaca pH sering kali mengalami penurunan karakteristik respons. Pada saat ini, elektroda harus dibersihkan dengan bahan pembersih, lalu direndam dalam 0.1mol/L HCL selama beberapa jam untuk memulihkan elektroda.
Setelah mengukur larutan yang mengandung lemak dan protein, elektroda dapat direndam dalam campuran pelarut yang mengandung pepsin kuat (Pepsin) HC selama beberapa jam, kemudian dibilas dengan air.
Untuk pengukuran pH media non-air yang mirip dengan air, seperti air berat dan sistem air-alkohol, elektroda kaca dapat menjaga kestabilan potensial untuk waktu yang lama dalam pelarut tersebut. Setelah elektroda direndam dalam pelarut, elektroda mencapai kesetimbangan, dan kemudian menggunakan larutan buffer standar yang dikonfigurasi dalam pelarut ini untuk mengkalibrasi elektroda. Nilai pH yang diukur dengan metode ini merupakan nilai pH relatif atau nilai pH semu.
Untuk elektroda pengukuran pH larutan tidak berair, lebih baik menggunakan elektroda kaca litium daripada elektroda pH kaca natrium (elektroda pH kaca litium berwarna biru, dan bohlam elektroda pH kaca natrium berwarna putih). Karena elektroda kaca memerlukan kelembapan untuk membentuk "lapisan gel hidrasi" yang responsif terhadap pH, elektroda kaca litium memerlukan kelembapan yang jauh lebih sedikit dibandingkan elektroda kaca natrium.
Saat mengukur non-air, sebaiknya gunakan pengukur pH dengan rentang yang besar (di luar rentang pH14 skala penuh),
