pHmittauksiin

pHmittauksiin viittaavat käytännöt ja laitteet, joiden avulla määritetään liuoksen pH-arvo, eli sen happamuuden tai emävyden aste. pH-arvo kertoo vetyionien aktiivisuudesta liuoksessa ja siihen vaikuttavat lukuisat tekijät, kuten lämpötila ja ionivahvuus. Mittaus on keskeinen osa monia laboratorioita, teollisuutta ja ympäristötutkimusta.

Laitteet ja periaate

Usein käytetty laite on pH-mittari, jossa on glasstermoelectrodi ja viiteelektrodi. Yleisintä on yhdistetty elektrodi, jossa sekä mittaava että viite-elektrodi ovat samassa rakenteessa. Elektrodit mittaavat vetyionien aktiivisuutta ja antavat pH-arvon mittauskeskuksessa. pH-arvo ilmoitetaan yleensä pH-asteikolla 0–14, neutraali arvo on noin 7 kohtuullisen lämpötilan, yleensä 25 °C, olosuhteissa. Lämpötilan vaikutus on huomioitava, useimmat mittarit tarjoavat automaattisen lämpötilakomponentin (ATC).

Kalibrointi ja mittaus

Mittaa varten elektrodi kalibroidaan standardin pH-bufferien avulla, tyypillisesti noin pH 4, 7 ja 10. Kalibrointi tulisi suorittaa huolellisesti tilan lämpötilaa vastaavassa tilanteessa. Mittausprosessi sisältää elektrokin upottamisen liuokseen, elektrodi huuhdellaan puhtaalla vedellä, ja annetaan liuoksen stabiloitua ennen lukeman kirjaamista. Automaattinen lämpötilakompennaatio auttaa antamaan tarkemman arvon.

Huolto ja rajoitteet

Säännöllinen huolto on tärkeää: elektrodit tulee puhdistaa, säilyttää oikein (yleensä erityisessä säilytysnesteessä) ja vaihtaa tarvittaessa ehtymään päässeen viite-elektrodiin ja lasielektrodiin. Lämpötila, liuoksen ionin vahvuus ja epäpuhtaudet voivat vaikuttaa mittaustarkkuuteen. Vanhemmat tai likaiset elektrodit antavat epätarkkoja tuloksia.

Käyttökohteet

pH-mittaukset ovat keskeisiä muun muassa kemiallisessa analyysissä, elintarvike- ja lääketeollisuudessa, vesistö- ja jäteveden laadunvalvonnassa sekä bioteknologian ja tutkimuksen sovelluksissa. Ne auttavat kontrolloimaan reaktioita, säätämään elämyksen ja varmistamaan tuotteiden laatua sekä ympäristön tilaa.