ph metra meginregla

Þessari hugmynd var tekið frekar af Fritz Haber (sem fann upp myndun ammoníaks og tilbúins áburðar) og Zygmunt Klemsiewicz [2] sem uppgötvaði að hægt væri að nota glerperuna (sem hann nefndi glerrafskaut ) til að mæla virkni vetnisjóna og að því fylgdi lógaritmísk aðgerð.

Danski lífefnafræðingurinn Soren Sorensen fann þá upp pH kvarðann árið 1909.

Vegna þess að mótspyrna í glerveggnum er mjög mikil, venjulega milli 10 og 100 Mega-Ohm, var ekki hægt að mæla rafskautsspennu glerins fyrr en rafeindarrör voru fundin upp. Seinna enn, með uppfinningu fjölliðaáhrifa smára (FET) og samþættra hringrásar (IC) með hitastigsbótum, gerði það mögulegt að mæla rafskautsspennu glerins nákvæmlega. Spennan sem framleidd er af einni pH einingu (segjum frá pH = 7,00 til 8,00) er venjulega um 60 mV (milli Volt). Núverandi sýrustigsmælar innihalda örgjörvi sem gera nauðsynlegar leiðréttingar fyrir hitastig og kvörðun. Engu að síður þjást nútíma pH-metrar frá svífum (hægum breytingum) sem gerir það að verkum að nauðsynlegt er að kvarða þá oft.

Endurbætur hafa einnig verið gerðar á efnafræði glersins þannig að hægt var að stöðva mengun af salti og halógenjónum. Viðmiðunarrafskautið, sem venjulega notaði silfurklóríð (AgCl), hefur verið skipt út fyrir kalomel (kvikasilfruklóríð, HgCl2) rafskautið sem notar kvikasilfurklóríð (HgCl) í kalíumklóríð (KCl) lausn sem hlaup (eins og gelatín). En rafskaut hefur ekki eilíft líf og þarf að skipta um þau þegar þau reka óásættanlega eða taka óvenju langan tíma að setjast.

[1] Cremer M (1906): Z. Biol, 47, 562
[2] Haber F og Z Klemensiewicz (1909): Z. Physik. Chem., 67, 385

Sýrustigsmælir mælir aðallega rafefnafræðilega möguleika milli þekkts vökva inni í gler rafskautinu (himnunni) og óþekktum vökva að utan. Vegna þess að þunna glerpærinn leyfir aðallega lipur og litlar vetnisjónir að hafa samskipti við glerið, mælir glerrafskautið rafefnafræðilega möguleika vetnisjóna eða möguleika vetnis . Til að klára rafrásina er einnig þörf á tilvísunarrafskauti. Athugið að tækið mælir ekki straum heldur aðeins rafspennu, en samt er þörf á smá leka af jónum frá viðmiðunar rafskautinu, sem myndar leiðandi brú að gler rafskautinu. Þannig má ekki nota pH-mæli til að flytja vökva með litla leiðni (því er æskilegt að mæla inni í litlum ílátum).
 

PH mælirinn mælir rafmagnsgetuna (fylgdu teikningu réttsælis frá mælinum) milli kvikasilfursklóríðs viðmiðunar rafskautsins og kalíumklóríðvökva hans, óþekkta vökvans, lausnarinnar í gler rafskautinu og möguleikans á milli þeirrar lausnar og silfur rafskautið. En aðeins möguleikinn á milli óþekktra vökvans og lausnarinnar inni í gler rafskautinu breytist frá sýni til sýnis. Svo er hægt að kvarða alla aðra möguleika út úr jöfnunni.

Viðmiðunar rafskautið samanstendur af glerrör með kalíumklóríð (KCl) raflausn sem er í nánum snertingu við kvikasilfurklóríð frumefni í lok KCL frumefnis. Það er brothætt smíði, ásamt fljótandi mótum oddinn úr porous keramik eða svipuðu efni. Svona rafskaut er ekki auðveldlega 'eitrað' af þungmálmum og natríum.
Gler rafskautið samanstendur af traustu glerröri með þunnt glerperu soðið til. Inni í er þekkt lausn af kalíumklóríði (KCl) jafnalaus við pH 7,0. Silfur rafskaut með silfurklóríð oddi kemst í snertingu við lausnina að innan. Til að lágmarka rafræn truflun er rannsakinn varinn með filmuhlíf, sem oft er að finna inni í glerrafskautinu.
Flestir nútíma pH metrar eru einnig með hitarannsókn hitastigs sem gerir kleift að gera sjálfvirka leiðréttingu á hitastigi, þar sem pH er nokkuð mismunandi eftir hitastigi.
 

Að annast pH-metra fer eftir tegundum rafskauta sem eru í notkun. Athugaðu ráðleggingar framleiðandans. Þegar það er notað oft er betra að halda rafskautinu rökum, þar sem rakagefandi á þurrt rafskaut tekur langan tíma, ásamt merki svíf. Nútíma pH-mælum er þó ekki sama um að rafskaut þeirra þorni út að því tilskildu að þeim hafi verið skolað vandlega í kranavatn eða kalíumklóríð. Þegar verið er að fara í leiðangur og mæla sjó er hægt að láta pH-mælinn vera rakan með sjó. Hins vegar er mælt með að raka það í langan tíma með kalíumklóríðlausn við pH = 4 eða í pH = 4,01 súrum kvörðunarstuðpúða. pH metrar eru ekki hrifnir af því að vera eftir í eimuðu vatni.
Athugið að pH-rannsaka sem er haldið rökum í súrri lausn getur haft áhrif á niðurstöður þegar það er ekki skolað áður en það er sett í prófunarhettuglasið. Mundu að vökvi með pH = 4 hefur 10.000 fleiri vetnisjónir en vökvi með pH = 8. Þannig að einn dropi af pH = 4 í hettuglasi sem mælir 400 dropa af pH = 8 kemur raunverulega í veg fyrir mælingar! Mundu líka að kvörðunarlausnirnar samanstanda af efnafræðilegum jafnalausnum sem 'reyna' að halda pH gildi jöfnum, svo að mengun á hettuglasinu með buffer er mjög alvarlegt.

[1] Fasti Avogadro er 602.213.670.000.000.000.000.000.000 (602.214 milljarður trilljón) eða 6.02E23, nefndur til heiðurs Amedeo Avogadro. Ein mól af efnafræðilegu efni inniheldur þennan fjölda sameinda. Amedeo Avogadro (1776-1856) var ítalskur eðlisfræðingur. Hann lagði til árið 1811 fræga tilgátu sína, nú þekkt sem lög Avogadro. Lögin tóku fram að jafnt magn allra lofttegunda við sama hitastig og þrýsting innihaldi sama fjölda sameinda. Avogadro greindi einnig á milli atóms og sameindar og gerði það mögulegt að ákvarða rétta töflu yfir kjarnaþyngd.
[2] Á vefsíðu Seafriends notum við oft veldisvísitölu E, þannig að 2,34E-4 þýðir 2,34 x 10 ^-4 .