Zasady działania pH-metru

Jest wiele metodologii określania właściwości roztworów. Można określić, temperaturę, przejrzystość, kolor, ale również można określić pH danego roztworu. Wyznaczona wartość pH wskazuje, czy dany roztwór ma charakter kwasowy, zasadowy czy też obojętny. Od wyniku wskazania pehametru niejednokrotnie jest uzależnione dalsze postępowanie z mieszaniną.

Ph roztworu mierzona jest za pomocą bardzo prostego urządzenia – pehametru. PH-metry mogą być wykorzystywane nie tylko w laboratoriach, ale również znajdują bardzo szerokie zastosowanie w życiu codziennym - w rolnictwie, w okulistyce, farmacji, w gabinetach kosmetycznych, do pomiaru pH napojów, a także np. do pomiaru pH wody w basenach miejskich i ogrodowych, do określenia pH wody wodociągowej. PH-metr jest to tzw. mierniki potencjału, wartość pH jest mierzona poprzez pomiar siły elektromotorycznej ogniwa, które utworzone jest pomiędzy elektrodą wskaźnikową a porównawczą. W pehametrach elektroda wskaźnikowa zanurzona jest w roztworze mierzonym (badanym), natomiast elektroda porównawcza jest zanurzona we wzorcowym roztworze o określonym pH. Pehametr dokonuje przeliczenia wartości pomiarów siły elektromotorycznej, tzw. SEM, obu roztworów – mierzonego i badanego - na konkretny wynik, który wskazywany jest na wyświetlaczu urządzenia - wskazywane wartości zawierają się w granicach od 0 do 14. Najczęściej spotykane pH-metry są to wygodne do ujęcia w dłoni szklane sondy, we których wnętrzu są zawarte (zatopione) elektrody oraz wypełniony jest roztworem wzorcowym. Pomiędzy roztworem mierzonym, a roztworem wzorcowym znajduje się membrana, zwykle wykonana z gęstego ceramicznego spieku, która umożliwia kontakt pomiędzy roztworami. Układ taki najczęściej oparty jest na wzorcowym roztworze chlorku srebra oraz układzie elektrod wykonanych ze srebra. Przeliczenie wartości SEM na skalę pH odbywa się zgodnie z założeniami równania Nernsta. Jedną ze zmiennych równania Nersta jest temperatura, i właśnie od temperatury jest zależny pomiar pH.  Dlatego też dość często spotyka się pH-metry wyposażone dodatkowo w mierniki temperatury i urządzenie od razu dokonuje kompensacji wskazania z uwzględnieniem zmierzonej wartości temperatury. Prostsze urządzenia kieszonkowe nieposiadające miernika temperatury są zwykle skalibrowane dla temperatury 25°C.

Dokładny i wiarygodny pomiar pH, można wykonać tylko prawidłowo skalibrowanym urządzeniem. Kalibracja pehametru powinna być wykonywana przed serią pomiarów. Jeżeli urządzenie jest wykorzystywane codziennie to najlepiej taką kalibrację wykonywać codziennie, gdy pehametr jest używany rzadziej to warto kalibracje wykonywać przed takim pomiarem lub jego serią. Pomiar pehametryczny jest niezwykle prosty i szybki. Wystarczy umieścić sondę w badanym roztworze i poczekać, aż na wyświetlaczu urządzenia pojawi się stabilny wynik pomiaru. Dla pewności prawidłowości przeprowadzenia pomiaru warto jest powtórzyć taki pomiar, czasem nawet trzykrotnie. Oczywiście należy pamiętać o skalibrowaniu urządzenia – czasem zaleca się kalibrację na 2, a nawet 3 wartości buforów.

Pehametry mogą być przenośne lub stacjonarne, z pomiarem temperatury lub bez. Dostępne są też modele wodoodporne, które wykorzystywane są głównie w wilgotnym środowisku np. do pomiaru pH w akwarium czy basenie.  Najbardziej czułe pH-metry spotyka się zwykle w laboratoriach.  Dokładność pomiaru pehamerycznego niejednokrotnie ma znaczący wpływ na wyniki całego badania, dlatego też w zaawansowanych laboratoriach pehametry są rozbudowane technologicznie i przystosowane są do bardzo dokładnych pomiarów wartości pH, nawet z dokładnością kilku miejsc po przecinku. Należy pamiętać, że nawet najbardziej zaawansowane pehametry, jeżeli nie są odpowiednio i rzetelnie skalibrowane, będą nam pokazywać przekłamane wyniki. Pehametry można już zakupić za kilkadziesiąt złotych, a te bardziej skomplikowane laboratoryjne wymagają wydatku nawet kilkudziesięciu tysięcy złotych. Dlatego też przy zakupie pehametru warto zaczerpnąć wiedzy specjalistów – wartko skorzystać z wykwalifikowanych firm jak np. DANLAB, który już od ponad 13 lat doradza w zakupie tego asortymentu.