рн электрод

Ответ от Stanislav Bulatov[гуру]
Рассмотрим более подробно работу рН-метра. В раствор опускают два электрода: индикаторный (измерительный) и электрод сравнения. Потенциал индикаторного электрода относительно раствора линейно зависит от величины рН раствора (это объясняется ниже) :
Uизм = а + b*pH (3)
Здесь а и b - константы, зависящие только от температуры.
В идеале потенциал индикаторного электрода не зависит от присутствия других ионов. Это называется селективностью индикаторного электрода к ионам водорода. Таким образом, рН-электрод относится к ионоселективным электродам.
Полезный сигнал (зависимость от рН раствора) возникает на границе раздела фаз мембрана индикаторного электрода-раствор, передается на металлический проводник, входящий в конструкцию индикаторного электрода и подается на вход рН-метра, который, как уже отмечалось выше, представляет собою специализированный вольтметр. Однако вольтметр не может измерить потенциал одного электрода. Он должен измерять напряжение, то есть разность потенциалов двух электродов. Поэтому необходим еще электрод сравнения, потенциал которого подается на второй вход рН-метра.
Конструктивно индикаторный рН-электрод выполняют в виде стеклянной трубки, один конец которой заканчивается тонкостенным стеклянным шариком. С другого конца в трубку погружают серебряную проволоку, покрытую плотным слоем хлорида серебра. Трубку заливают 0,1 М раствором соляной кислоты, так что кислота полностью, без пузырей заполняет шарик и проволока глубоко погружена в раствор соляной кислоты. Пузыри в шарике препятствуют работе рН-электрода, нарушают контакт между проволокой и стеклянной мембраной, который осуществляется через раствор соляной кислоты. Поэтому «неработающий» рН-электрод иногда достаточно встряхнуть (для удаления внутренних пузырей) , чтобы он заработал.
Электрод сравнения служит нулем отсчета. Это устройство, которое поддерживает постоянную величину разности потенциалов между своим выходом (который подключается на вход рН-метра) и точкой в растворе, куда погрузили его рабочую часть. Его потенциал относительно раствора не зависит от присутствия других ионов в растворе и вообще от состава раствора. Это целое устройство, использующее значительное количество научных и технических приемов.
Если мы опускаем электрод сравнения в раствор, то между точкой в растворе, куда он погружен и его выходом возникает постоянное напряжение Uсравн. Это напряжение подается на второй вход рН-метра (вход сравнения). Падение напряжения в растворе равно нулю, так как никакой ток в растворе не протекает (а если протекает, то он мешает измерению рН) .
Таким образом, напряжение между входами рН-метра, то есть измеряемая величина, определяется выражением:
DU = Uизм - U сравн = а + b*pH - U сравн = с + b*pH (4)
Таким образом, между измеряемой рН-метром величиной напряжения и значением рН раствора возникает линейная связь.