Pomiary pH.

W procesach chemicznych i analizach ważne znaczenie ma pomiar pH płynów. Chemicy określają w ten sposób zawartość jonów wodoru. Wodór (symbol chemiczny H) jest ważnym czynnikiem tworzącym kwasy. Symbolem na przykład kwasu solnego jest związek HCl - chlorek wodoru.

Im większa jest koncentracja jonów wodoru, tym bardziej wzrasta kwasowość roztworu. Według dokładnej definicji wartość pH jest równa ujemnemu logarytmowi dziesiętnemu z koncentracji jonów wodorowych. Według definicji chemicznej określa się ją w molach na litr przy 20°C. Wartość pH = 2 oznacza np., że w jednym litrze znajduje się 10-2 moli jonów wodorowych. Z ujemnej potęgi wynika, że im bardziej kwaśny jest roztwór, tym mniejsza jest wartość pH. Fizykalne właściwości wody powodują, że skala pH może przyjmować tylko wartości od 0 do 14. Przy czym:

Wartoąć pH = 1 oznacza silny kwas,

7 - neutralny kwas,

14 - silną zasadę.

Zasada elektronicznego pomiaru wartości pH jest następująca. Zanurzenie elektrody pomiarowej do zakwaszonego roztworu wodnego powoduje powstanie siły elektromotorycznej ;(SEM) między tą elektrodą i roztworem, a wartość SEM jest bezpoąrednią miarą koncentracji jonów wodoru. Elektroda pomiarowa składa się z rurki szklanej, zwanej elektrodą szklaną, i z zawartego w niej roztworu standardowego.

Do prawidłowego pomiaru SEM potrzebny jest jeszcze potencjał odniesienia. Do tego służy następna zanurzona elektroda. Ze względu na materiał, jakiego się używa na tę elektrodę, jest ona nazywana elektrodą kalomelową.

Elektrody szklana i kalomelowa, tzn. elektrody pomiarowa i odniesienia, tworzą wspólnie łańcuch pomiarowy do wzmacniacza pomiarowego pH. Ponieważ szkło jest izolatorem, łańcuch pomiarowy ma dużą rezystancję wewnętrzną, wynoszącą od 20 M do 2000 M. Powstająca SEM musi być z tego względu mierzona za pomocą wzmacniacza prądu stałego o bardzo dużej rezystancji wejściowej.