Каталог 2022

500

pH- и ОВП

Несмотря на то, что вода считается химически нейтральным веществом, она содержит ионы. Она имеет свою диссоциацию согласно формуле: H 2 O ←→ H + + OH - В нейтральном растворе, концентрация ионов H + и O H- равна 10 -7 моль/л. Раствор становится кислым, если в нем содержится больше ионов H + . Кисло - ты, таким образом, являются химическими компонентами, которые выделя - ют ионы H + в водных растворах. Подобным образом, щелочи связывают ионы H + , вызывая повышение концентрации ионов OH - . Таким образом, опреде - ление уровня содержания ионов H + является очень важной величиной для характеризации раствора как щелочного или кислотного. Данный кологарифм называется значением рН. pH = -log [H + ] Если концентрация ионов водорода равна 10 -7 моль/л, то значение рН может быть вычислено как 7 (т.к. -log10 -7 = 7). Измерение рН выполняется с помощью специального стекла pH. Данное стекло способно создавать потенциал, зависимый от значения рН. Потен - циал обрабатывается преобразователем с внутренней стороны стекла через электролит (буферный солевой раствор 3M KCl) и чувствительный элемент Ag/AgCl. Так как любое электрическое измерение требует второго полюса, используется электрод сравнения. Данный электрод тоже вырабатывает напряжение, но оно стабильно и не зависит от значения рН. Так как значе - ние рН зависит от температуры, часто параллельно выполняется измерение температуры для проведения автоматической температурной компенсации. Трудность с измерением рН заключается в том, что измерительный сигнал имеет очень сильное сопротивление, поэтому, в целях защиты сигнала от внешних воздействий (влаги и электромагнитного излучения), электроды всегда размещены внутри корпуса и используются только специальные сиг - нальные измерительные кабели. (Примечание: специальные сигнальные кабели не требуются в случае использования цифровых электродов с тех - нологией Memosens). Для простоты применения, компания Endress+Hauser производит комбинированные электроды. В такой конструкции, pH-элект - род и электрод сравнения объединены в единый электрод. Как правило, в такой электрод уже встроен датчик температуры.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Соляная кислота

Пиво Вино Кола

Вода Молоко

Мыло

10 11 12 13 14

Аммиак

NaOH

Шкала pH с примерами значений стандартных растворов

Окислительно-восстановительный потенциал ОВП раскрывает окислительную или восстановительную природу продукта. Измеряется металлическим электродом (напр., из Pt, Au), который может присоединять или отдавать электроны. Тем не менее, сами электроды не должны вступать в реакцию с продуктом, то есть должны быть инертными. Если продукт имеет окислительный или восстано - вительный характер в водном растворе, то происходит ионообмен.