المكونات الأساسية والهيكلية لمقياس الرقم الهيدروجيني

المكونات الأساسية والهيكلية لمقياس الرقم الهيدروجيني

1. مقياس الرقم الهيدروجيني
مقياس الرقم الهيدروجيني (الحموضة) هو أداة لتحديد نشاط H+ في المحلول بطريقة قياس الجهد. يقيس مقياس الرقم الهيدروجيني القيمة المستخدمة للإشارة إلى حموضة أو قلوية المحلول بدلالة اللوغاريتم السلبي لتركيز أيونات H+ في المحلول، أي pH=・lg[H+].
يتكون مقياس الأس الهيدروجيني الذي نستخدمه من جزأين: المقياس والقطب الكهربائي. في القياس الفعلي، يتم غمر القطب في المحلول المراد قياسه، ويتم تحويل تركيز أيونات H + في المحلول إلى إشارة جهد ميلي فولت، ومقياس الإدخال. سيقوم المقياس بتضخيم الإشارة، وبعد التحويل اللوغاريتمي إلى الرقم الهيدروجيني، ثم بواسطة مقياس عرض مستوى الميليفولت يظهر الرقم الهيدروجيني.

يستخدم مقياس الأس الهيدروجيني قطبًا زجاجيًا كقطب قياس وقطب كالوميل كقطب مرجعي. التغيرات في تركيز أيون الهيدروجين الناتجة عن التغيرات في جهد القطب الزجاجي، مما يؤدي إلى تغيرات في الجهد بين قطبه الكهربائي وقطب الكالوميل، يجب أن تكون متوافقة مع الصيغة (2-6)

ه=ه0-2.3026RT/F............(2-6)

في الصيغة:

E الجهد الكهربائي، بالسيارات؛

E0 جهد كهربائي قياسي للقطب، mV؛

R ثابت الغاز المولي؛

T درجة حرارة مطلقة بالكلفن؛

F ثابت فاراداي.
ومن الصيغة (2-6) يمكن ملاحظة أن قياس درجة حرارة الرقم الهيدروجيني يعد عاملاً مهمًا أيضًا، ففي القياس يجب الانتباه إلى تغير درجة الحرارة، وأخذه في الاعتبار. أقطاب الأس الهيدروجيني المستخدمة حاليًا للأقطاب الكهربائية المركبة، تم تجميع الأقطاب الزجاجية مع قطب الكالوميل.

2. القطب الكهربائي
يعتبر القطب الكهربائي جزءًا لا غنى عنه في تكوين جهاز قياس الأس الهيدروجيني. قياس الرقم الهيدروجيني يتم من خلال قياس الأقطاب الكهربائية، القطب المرجعي المكون من بطارية كيميائية لإكمال.

(1) قطب قياس الرقم الهيدروجيني، المعروف أيضًا باسم قطب مؤشر الرقم الهيدروجيني، فإن نشاط أيون الهيدروجين في المحلول له استجابة، ويتغير جهد القطب. تستخدم جميع أجهزة قياس الأس الهيدروجيني الحديثة تقريبًا أقطابًا كهربائية زجاجية كقطب قياس.

(2) القطب المرجعي (قطب خامل)، لا يوجد استجابة لنشاط أيون الهيدروجين في المحلول. في قياس الأس الهيدروجيني، يشكل قطب قياس الأس الهيدروجيني ونصف الخلية الثابتة المحتملة خلية كيميائية، لتوفير إمكانية مرجعية ثابتة والحفاظ عليها.

(3) القطب المركب هو مزيج من قطب قياس الرقم الهيدروجيني والقطب المرجعي. لا يتأثر القطب المركب بأكسدة واختزال المواد، ويتوازن بشكل أسرع، ويستخدم على نطاق واسع، وقياس الرقم الهيدروجيني الحالي هو في الأساس مثل هذه الأقطاب الكهربائية. سواء كان القطب الكهربائي المؤشر الزجاجي أو القطب المركب الزجاجي، عبارة عن قطب كهربائي فيلمي، فإن إمكانات الفيلم ونشاط أيون الهيدروجين المقاس في المحلول هي علاقة بدء الطاقة، مما يعكس الأداء الفريد للقطب الكهربائي الفيلمي، وهذه الخصائص بواسطة القطب نفسه و استخدام شروط التأثير، وعلى نتائج دور القياس.