Partner serwisu
25 kwietnia 2022

Kontrola jakości wody sondą pH

Kategoria: Aktualności

Sonda pH jest narzędziem służącym do pomiaru kwasowości oraz zasadowości roztworu wodnego. Używa się jej głównie podczas kontroli jakości wody, na przykład wodociągowej czy ściekowej, a także do badania wody w branży spożywczej, chemicznej czy kosmetycznej.

Kontrola jakości wody sondą pH

Co dokładnie mierzy sonda pH?

Z technicznego punktu widzenia sonda pH mierzy aktywność jonów wodorowych w roztworze wodnym. Jest to jednak dość uproszczona definicja, która nie do końca oddaje istotę pomiaru pH. Zacznijmy zatem od początku.

Jon wodorowy to po prostu wolny proton pozbawiony elektronu. Jako że proton ma ładunek dodatni, chemicznym symbolem jonu wodorowego jest H+. Problem polega na tym, że w roztworach wodnych jony wodorowe w zasadzie nie występują, ponieważ bardzo szybko przekształcają się w jony hydroniowe H3O+. Tym samym pomiar pH dotyczy raczej aktywności jonów hydroniowych w roztworze wodnym, a nie wodorowych. Kwestia ta nie ma jednak większego wpływu na ostateczny wynik pomiaru – po prostu przyjęło się określać skalę pH jako miarę aktywności jonów wodorowych w roztworze. Generalnie im jest ich więcej, tym większa kwasowość badanego medium.

W praktyce oznacza to, że chemicznie czysta woda ma pH dokładnie pośrodku czternastostopniowej skali i wynosi ono 7. Im bliżej dolnej granicy, czyli 0, tym roztwór bardziej kwasowy. Na przykład sok pomarańczowy ma pH w granicach 3,5. Gdy pH wynosi powyżej 7, mamy do czynienia z roztworami zasadowymi. Maksymalna górna granica wynosi w tym przypadku 14 i odpowiada stężonemu roztworowi wodorotlenku sodu NaOH.

Badanie kwasowości roztworu wodnego sondą pH

Sam pomiar zawartości jonów wodorowych w roztworze opiera się w gruncie rzeczy na pomiarze siły elektromotorycznej wzbudzonej przez ten roztwór w prostym obwodzie zbudowanym z dwóch elektrod. Czyli właśnie w sondzie pH. Jej działanie wygląda następująco:

Jedna z elektrod sondy, zwana wzorcową, znajduje się w elektrolicie o znanympH. To jest punkt odniesienia. Na jej ściance znajduje się niewielka membrana, zazwyczaj ceramiczna, która przewodzi prąd, ale zapobiega mieszaniu się elektrolitu wzorcowego z testowanym. Jest to ważne uściślenie.

Druga sonda, zwaną pomiarową, służy do „wyłapywania” jonów wodorowych. Ich obecność sprawia, że pomiędzy elektrodami tworzy się różnica potencjałów. Obydwie elektrody znajdują się w korpusie sondy zanurzonej w badanym medium. Dzięki obecności ceramicznej membrany w ściance elektrody wzorcowej, powstanie niewielki obwód elektryczny. Mierząc różnicę potencjałów pomiędzy obydwiema elektrodami, można określić stężenie jonów wodorowych. A tym samym pH badanego roztworu. Jest to oczywiście bardzo uproszczony opis pomiaru sondą pH, ale dość dobrze oddaje istotę tego badania.

Do tego należy pamiętać o temperaturze badanego medium, której wartość wpływa na wynik badania poziomu pH. Im badany roztwór jest cieplejszy, tym większa aktywność „kwasowych” jonów wodorowych, a tym samym wynik jest bardziej przesunięty ku dolnym wartościom skali pH. Nie oznacza to oczywiście, że kwasowość wody ulega zmianie. Po prostu podczas badania należy uwzględnić wpływ temperatury na aktywność jonów. Dobrej jakości sondy pH, na przykład te dostępne w ofercie JUMO, pozwalają na przeprowadzenie integracji sondy z rezystancyjnym czujnikiem temperatury, na przykład Pt100 lub Pt1000. Poza tym można do nich podłączyć wysokiej jakości urządzenia pomiarowe.

Zastosowanie sondy pH

Sonda pH jest stosowana do kontroli jakości wody w wodociągach i oczyszczalniach ścieków, a także w akwarystyce czy hodowli ryb. Do tego oczywiście dochodzi badanie wody jako surowca w przemyśle spożywczym, chemicznym, kosmetycznym czy farmaceutycznym.

Wysokiej jakości sondy pH wraz z koniecznym oprzyrządowanie dostępne są w ofercie JUMO.

Nie ma jeszcze komentarzy...
CAPTCHA Image


Zaloguj się do profilu / utwórz profil
ZAMKNIJ X
Strona używa plików cookies w celu realizacji usług i zgodnie z Polityką Plików Cookies. OK, AKCEPTUJĘ