Popularyzuj wiedzę na temat pH-metrów
Pehametr mierzy kwasowość lub zasadowość roztworu. Większość organizmów wymaga odpowiedniego poziomu pH, aby pozostać przy życiu. Pomiar pH ma kluczowe znaczenie w wielu obszarach, takich jak przetwórstwo chemiczne, celuloza i papier, żywność, napoje, farmaceutyka i wiele innych.
Jakie jest główne zastosowanie pehametru?
Pehametr to przyrząd elektroniczny służący do pomiaru wartości pH cieczy (istnieją również specjalne sondy do pomiaru substancji półstałych) i może potwierdzić kwasowość lub zasadowość substancji. Typowy pehametr składa się ze specjalnej sondy pomiarowej (elektrody szklanej) podłączonej do woltomierza, który mierzy i wyświetla odczyt pH.
Sonda mierzy pH – aktywność jonów wodorowych w cienkościennej szklanej otoczce jonów wokół ich końcówki. Pehametr mierzy i wyświetla małe napięcie wytwarzane przez tę sondę (około 0,06 woltów jednostkowych pH).
Obwód pehametru jest podobny do woltomierza, ale nie wskazuje napięcia, ale wartość pH. Ze względu na dużą rezystancję (20~1000MΩ) elektrody szklanej sygnał wejściowy musi być bardzo duży. Dlatego prosty obwód miernika pH zwykle zawiera wzmacniacz operacyjny w konfiguracji odwracającej o całkowitym wzmocnieniu napięcia około -17 razy. Wzmacniacz odwracający przekształca małe napięcie generowane przez sondę (+0,059 V/pH) na wartość pH. Aby wyświetlić wartość pH na wskaźniku, do wyniku zwykle dodaje się 7 V. Na przykład w roztworze o neutralnym pH napięcie wyjściowe sondy wynosi 0 V. Wyświetlana wartość pehametru to: 0×17+7 =7.
W roztworze alkalicznym zakres napięcia wyjściowego sondy wynosi od {{0}} do 0,41 V (7×{{10}}.059=0.41 ). Dlatego dla próbki o pH=10 (wartość pH o 3 jednostki wyższa niż roztwór obojętny), 3×0.059=0.18V, odczyt pehametru wynosi 0. 18×17+7=10. W roztworach kwaśnych napięcie wyjściowe sondy mieści się w zakresie od -0,41 V do 0 V. Dlatego dla próbki o pH=4, -3×0,059=-0,18 V, odczyt pehametru wynosi -0,18×17+ 7=4.
