مقدمة إلى الأقطاب الكهربائية الشائعة المستخدمة في أجهزة قياس الحموضة (مقاييس الحموضة)
مقدمة إلى الأقطاب الكهربائية المستخدمة في أجهزة قياس الحموضة (مقاييس الحموضة)
يتم تمرير مقياس الحموضة بشكل أساسي من خلال القطب الكهربائي والمحلول لتوليد جهد كهربائي صغير، لذا فإن نوع القطب الكهربائي المستخدم مهم جدًا لحجم قيمة الحموضة. الأقطاب الكهربائية التي نستخدمها عادة لقياس الحموضة هي كما يلي.
(1) قطب الهيدروجين: مبدأ قطب الهيدروجين مشابه تمامًا لمبدأ القطب المعدني. ومع ذلك، الهيدروجين غاز ولا يمكن استخدامه مباشرة كقطب كهربائي. وبدلاً من ذلك، هناك حاجة إلى قطب كهربائي من البلاتين مطلي بالبلاتين الأسود لامتصاص الهيدروجين ليكون بمثابة قطب كهربائي معدني. ميزته الرئيسية هي أنه دقيق ويمكن استخدامه لقياس نطاق واسع من الأس الهيدروجيني. ومع ذلك، فإن هذا القطب في عملية الأكسدة والاختزال، وتوليد الأكسدة أو تقليل المواد الأخرى، سوف يسبب أخطاء في القياس، والعملية ليست مريحة، لذلك يتم استخدام هذا القطب بشكل عام فقط كقطب كهربائي قياسي، ونادرا ما يتم استخدام القياس الفعلي.
(2) قطب الكينون هيدروكينون: هو معدن خامل من البلاتين أو الذهب مغمور في محلول مشبع من الكينون هيدروكينون، ويتكون من توازن محتمل يتم إنشاؤه باستخدام هيدروكينون الكينون على قطب كهربائي خامل. مزايا قطب الكينون-هيدروكينون هي الاستقرار المحتمل السريع والمقاومة الداخلية المنخفضة. ومع ذلك، إذا تجاوز الرقم الهيدروجيني 8، فإن الهيدروكينون، وهو حمض ضعيف، يبدأ في الانفصال أو الأكسدة إلى كينون، وبالتالي كسر التوازن المحتمل. بالإضافة إلى ذلك، فإن المواد الأخرى التي يمكن أن ترتبط بالكينون ستؤثر على قياس الرقم الهيدروجيني، مثل البروتينات والبورات والمعلقات الغروية.
(3) قطب الأنتيمون: وهو أحد أقطاب أكسيد المعدن. يحدث قطب قطب الأنتيمون بين معدن الأنتيمون وأكسيده (الذي ينتج عن سطح الأنتيمون الملامس للهواء)، وبما أن نشاط هذا الأكسيد يرتبط بنشاط OH في المحلول، فإن جهد قطب الأنتيمون يرتبط ارتباطًا مباشرًا إلى قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول. تتمثل مزايا قطب الأنتيمون في بساطته في التشغيل وقوته. ومع ذلك، فإن الإمكانات "القياسية" لهذا القطب ليست مستقرة، وهناك أقطاب كهربائية أخرى من أكسيد المعدن يمكن استخدامها أيضًا لقياس الرقم الهيدروجيني. هناك أقطاب أخرى من أكسيد الفلز يمكن استخدامها لقياس الرقم الهيدروجيني، مثل قطب الإفراز (Bi)، والذي يشبه في المبدأ والبنية قطب الأنتيمون.
(4) قطب الزئبق في اليوم الأول: عادة ما يتم استخدام قطب الكالوميل المشبع، والذي يتكون من الزئبق المعدني، Hg2CI2 ومحلول KC1 المشبع. لا ينتج الاستقطاب وهو مستقر. تفاعل القطب هو: Hg2CI2+2e= 2 Hg+ 2 C1ˉ.
(5) القطب الكهربائي الزجاجي: يعتبر قطب الأس الهيدروجيني الزجاجي من أهم طرق قياس الأس الهيدروجيني في الوقت الحاضر. عندما يتم غمره في المحلول المقاس، يتبادل تأين الهيدروجين للمحلول المقاس مع الطبقة المائية الموجودة على سطح لمبة القطب، وتولد الطبقة الداخلية للمبة أيضًا جهدًا كهربائيًا. وبما أن تأين الهيدروجين في الطبقة الداخلية يظل ثابتًا بينما يتغير تأين الهيدروجين في الطبقة الخارجية، فإن فرق الجهد بين الطبقتين الداخلية والخارجية يتغير أيضًا، ويتم تحديد حجمه من خلال تركيز تأين الهيدروجين في المحلول خارج الغشاء. هذه الطريقة بسيطة ودقيقة وأقل إزعاجًا.
(6) القطب المركب: في الوقت الحاضر، يستخدم معظمهم نوعًا من القطب الكهربائي يسمى القطب المركب، أي القطب الزجاجي والقطب المرجعي مدمجين في قطب كهربائي واحد، مع مزيج من القطب الزجاجي والقطب المرجعي، مما يجعل القياس أكثر ملاءمة، دقيقة وموثوقة.
صيانة جهاز قياس الحموضة (ph Meter) بالإضافة إلى الاستخدام الصحيح للأداة أكثر حاجة لفهم صيانة الجهاز وقياس الاحتياطات.
