pH-metr jest ważnym urządzeniem pomiarowym, które znajduje zastosowanie zarówno w przemyśle, rolnictwie, jak i w uniwersyteckich laboratoriach badawczych. Nowoczesne urządzenia tego typu posiadają zazwyczaj dość złożoną budowę, ale charakteryzują się za to prostotą użycia. Czym jest tak właściwie jest skala pH i jaka jest zasada działania urządzeń do jej pomiaru?
Skala pH
Jest to nic innego, jak znana ze szkoły skala kwasowości bądź zasadowości związków chemicznych i ich roztworów. Wartość obecne na skali zawierają się zazwyczaj w przedziale od 0 do 14. Im niższa jest wartość na skali pH, tym większe właściwości kwasowe ma dany roztwór. I w drugą stronę – im wyższe są wartości na tej skali, tym większa jest przewaga charakteru zasadowego. Pośrodku znajduje się liczba 7 i wskazuje ona na roztwory obojętne (punktem odniesienia jest tutaj chemicznie czysta woda). pH roztworu wodnego danego związku jest obliczane jako ujemny logarytm dziesiętny ze stężenia jonów wodorowych (oksoniowych).
Jak pH-metr mierzy pH?
Zasada wyznaczenia wartości pH za pomocą pH-metru opiera się o pomiar siły elektromotorycznej między dwiema elektrodami – wskaźnikową i porównawczą. Elektroda porównawcza zanurzona jest w roztworze o znanym pH i stanowi punkt odniesienia podczas pomiaru. Elektroda wskaźnikowa zanurzona jest w badanym roztworze, którego pH chcemy określić. Siła elektromotoryczna jest mierzona za pomocą czułego woltomierza, który łączy obie elektrody. Urządzenie przelicza następnie wskazania woltomierza na wartość pH, stosując się do równania Nernsta.