Meilleure réponse
Le pH-mètre est un outil électrique utilisé pour mesurer lactivité des ions hydrogène (acidité ou alcalinité) en solution. Fondamentalement, un pH-mètre se compose dun voltmètre attaché à une électrode sensible au pH et dune électrode de référence (invariable).
Il est utilisé pour mesurer les niveaux dacidité dans le traitement de leau et des eaux usées, des médicaments, des substances chimiques et des produits pétrochimiques . Cependant, il est principalement utilisé dans les aliments et les boissons, les médicaments, les mines, les usines de traitement de leau et dautres industries manufacturières. Les principaux utilisateurs finaux sont les sciences alimentaires, les produits pharmaceutiques et la biotechnologie, la recherche environnementale et le centre de lutte contre la pollution, etc.
Le pH-mètre mesure la différence de potentiel électrique entre une électrode de pH et une électrode de référence, et ainsi le pH-mètre est parfois appelé «pH-mètre potentiométrique». La différence de potentiel électrique est liée à lacidité ou au pH de la solution. Le pH-mètre est utilisé dans de nombreuses applications allant de lexpérimentation en laboratoire à la qualité.
La vitesse et les résultats des réactions chimiques se déroulant dans leau dépendent souvent de lacidité de leau, et il est donc utile de connaître lacidité de leau, généralement mesurée au moyen dun pH-mètre. La connaissance du pH est utile ou critique dans de nombreuses situations, y compris les analyses chimiques en laboratoire. Les pH-mètres sont utilisés pour les mesures du sol dans lagriculture, la qualité de leau pour lapprovisionnement en eau des municipalités, les piscines, lassainissement de lenvironnement; brassage de vin ou de bière; la fabrication, les soins de santé et les applications cliniques telles que la chimie du sang; et bien dautres applications.
Les progrès de linstrumentation et de la détection ont élargi le nombre dapplications dans lesquelles des mesures de pH peuvent être effectuées. Les appareils ont été miniaturisés, permettant une mesure directe du pH à lintérieur des cellules vivantes.
En plus de mesurer le pH des liquides, des électrodes spécialement conçues sont disponibles pour mesurer le pH de substances semi-solides, telles que les aliments . Ceux-ci ont des pointes adaptées au perçage des semi-solides, ont des matériaux délectrodes compatibles avec les ingrédients des aliments, et sont résistants au colmatage.
De plus, il est utilisé pour trouver le pH du vin, des produits laitiers, de lagriculture, des fruits transformation de jus et de produits laitiers, et autres. Les améliorations technologiques telles que lincorporation de capteurs intelligents et lanalyse multi-paramètres propulseront la demande du marché parmi les industries dans les années à venir.
Réponse
La théorie derrière le fonctionnement dun pH-mètre est simple: le pH mesure le force électromotrice (EMF) dune paire délectrodes (de nos jours généralement construites dans un assemblage deux-en-un) normalisées de telle manière que il fonctionne dans un état de courant électrique constant
Pour ce faire, il faut calibrer correctement lappareil à laide dun deux ou trois solution tampon mesures afin détablir une correspondance entre la valeur de la CEM (en milivolts) et la valeur conventionnelle attribuée du pH (non arbitraire, car elle est basée sur considérations sur la condutivité des ions \ H ^ +).
Cela dit, la valeur est aujourdhui mesurée directement en pH, car le circuit de lappareil convertit automatiquement les mV EMF en unités de pH (à proprement parler, le pH na pas dunité, en raison de sa définition logaritmique – cela se produit avec dautres grandeurs aussi bien en chimie quen la physique). Néanmoins, dans un certain sens, un pourrait définir le pH en termes d’unités logaritmiques données dans le Système international d « unités – Système international dunités – SI mais il nest pas utilisé de cette façon.
Force électromotrice – Wikipédia
Système international dunités – Wikipédia
Comment fonctionnent les pH-mètres?| Mesure de lacidité
Conception, schéma de principe des circuits, exemple de circuit avec des composants représentés dun pH-mètre numérique se trouvent ici: https://www.researchgate.net/publication/265468714\_Design\_and\_Development\_of\_Microcontroller\_Based\_Digital\_pH\_Meter
INSTRUMENTATION ELECTRONIQUE, 3E
Mais, de lautre côté, si signifiait le fonctionnement du capteur, cest plus chimique dans sa nature. Le capteur (sonde) est véritablement un assemblage de deux électrodes (du simple fait quen électricité et électronique, les courants électriques ne se développent quen circuit fermé). Lune des deux électrodes de la sonde est lélectrode de détection, qui est sélective pour les ions – en fait, sélective pour les ions hydrogène.