2.2. Прибор рН-метр
Прибор рН-метр предназначен для определения водородного показателя растворов (рН) и окислительно-восстановительных потенциалов электродов. Действие этого прибора основано на измерении разности потенциалов (ЭДС) двух электродов – измерительного и вспомогательного, помещенных в испытуемый раствор.
Вкачестве вспомогательного электрода (электрода сравнения) обычно применяется хлорсеребряный электрод.
Вкачестве измерительного электрода в рН-метре используется стеклянный электрод. Поверхность стекла является твёрдым электролитом, отвечающим формуле:
| |
| |
– O – Si – O – Si – |
|
| |
| |
OK |
OK n , |
где К – катионы (Na+, K+, Li+, H+). При соприкосновении поверхности стекла с раствором на ней происходит реакция ионного обмена
К+(стекло) + Н+(раствор) = Н+(стекло) + К+(раствор)
и устанавливается ионное равновесие. При этом на границе электрода с раствором возникает скачок потенциала, величина которого, согласно уравнению Нернста, зависит от температуры и активности ионов:
ϕр = ϕ0 + RTnF lna(Н+),
где ϕр – равновесный потенциал электрода; ϕ0 – стандартный потенциал электрода; R – молярная газовая постоянная, равная 8,314 Дж/(моль·К); T – температура, К; F – постоянная Фарадея, равная 96484 или округлённо 96500 Кл/моль; a(Н+) – активность ионов водорода, моль/л.
При работе с рН-метром следует пользоваться приложенной к нему инструкцией.
Правила работы на рН-метре
1. Перед каждым погружением электродов в анализируемый раствор тщательно промойте их дистиллированной водой и удалите с них избыток влаги фильтровальной бумагой.
105