A cikksorozat első részében áttekintjük a pH-mérés elméleti hátterét, illetve a pH-mérők működésének elvét.


A pH-érték a hőmérséklet után a második leggyakrabban mért paraméter. Az elmúlt néhány évtizedben a pH-érték mérése rendkívüli módon elterjedt. Azelőtt csak laboratóriumokban foglalkoztak e paraméter vizsgálatával, mára azonban már mérik a környezetvédelem során, az élelmiszeriparban, a mezőgazdaságban, a növénytermesztésben, a szennyvízkezelés során, a gyógyszeriparban, a kozmetikában, a haltenyésztésben, az oktatásban és bárhol, ahol a minőség fontos.

A pH-méréshez érzékeny mérőeszközökre van szükség, ami számos hiba forrása lehet. Cikksorozatunkban mindenki számára érthetően összefoglaljuk, hogyan végezhető el a mérés a leghatékonyabb módon.


A pH-érték elméleti alapjai


A pH-érték megértéséhez nincs szükség egy vegyész tudására, de nem árt tudni ezt-azt a kémiáról.

A pH-érték lényegében a mért oldatban található hidrogénionok aktivitását jelenti. A pH-tartomány 0 és 14 pH között lehet. A 7 pH a semleges érték, mivel a pozitív töltésű hidrogénionok és a negatív töltésű hidroxidionok aktivitása ilyenkor megegyezik. A 7 pH alatti értékek a savas tartományra utalnak, ilyenkor a hidrogénionok aktivitása nagyobb. A 7 pH feletti tartományt, amelynek esetén a hidroxid-ionok rendelkeznek nagyobb aktivitással, a lúgos vagy bázikus kémhatás jellemzi.

Három fontos dolgot nem szabad elfelejteni, mivel ezek sokat nyomnak a latban:

  1. Nagyon kis koncentrációjú mennyiségeket kell mérni, ezért fontos a mérőeszközök érzékenysége. Ez a helyes karbantartással biztosítható. Erről majd később lesz szó bővebben.
  2. A pH-mérést befolyásolja a hőmérséklet, ezért azt számításba kell venni. A 25 °C hőmérsékleten mért 7 pH már nem biztos, hogy ugyanannyi 20 °C esetén is.
  3. A pH-skála logaritmikus. Ez azt jelenti, hogy 7 pH esetében a hidrogén-ionok aktivitása tízszerese a 6 pH esetében tapasztalható aktivitásnak.

A pH-mérő működésének elve


A pH-mérőrendszer négy fő résszel rendelkezik, ezek képezik az elektrokémiai mérőrendszert, amely méri és megjeleníti a pH-értéket:

  • pH-érzékelő félcella
  • referencia félcella
  • mérőműszer
  • mintaoldat

Minden pH-mérőnek van egy elektródja vagy szondája. Az 1970-es évekig az üveg érzékelő félcella és a referencia elektród külön egységek voltak. Ma már sokkal célszerűbb megoldást jelent a kombinált elektródok alkalmazása, amelyek mindkét egységet magukba foglalják. Az elektród belsejében található a referencia cella. Az elektród elektromos áramot generál, a mérés az elektród hegyén mért töltésmennyiség és a referencia oldat közötti különbség meghatározásán alapul. Az érzékelőgömb megfelelő állapotban tartása elengedhetetlen feltétel, mivel a különböző oldatok mérése során lerakódás keletkezhet a felszínén, amely pontatlanná teszi vagy lelassítja a mérést.

Azt sem szabad elfelejteni, hogy az elektród sajnos fogyóeszköz, mivel az érzékelőréteg állapota idővel romlik. Az elektródot, legyen az bármilyen típusú, általában évente cserélni kell, mert már nem alkalmas a hibamentes mérésre.

A mérőrendszer másik fontos eleme maga a mérőműszer. A műszer felelős a mérőcella által mért feszültségérték feldolgozásáért, ez alapján határozza meg a pH-értékként kifejezett mérési eredményt.

Az utolsó fontos részegység nem más, mint a vizsgált minta. Ez biztosítja a kapcsolatot az érzékelőelektród és a referencia között. Ez a kapcsolat az egész mérőrendszer működésének alapja.


Cikksorozatunk következő része a megfelelő pH-elektród és mérőműszer kiválasztásának szempontjait elemzi.



HANNA Instruments Service Kft. © 2019.