Risposta migliore
Il pHmetro è uno strumento elettrico utilizzato per misurare lattività degli ioni idrogeno (acidità o alcalinità) in soluzione. Fondamentalmente, un pHmetro è costituito da un voltmetro collegato a un elettrodo sensibile al pH e un elettrodo di riferimento (invariabile).
Viene utilizzato per misurare i livelli di acidità nel trattamento dellacqua e delle acque reflue, medicinali, sostanze chimiche e prodotti petrolchimici . Tuttavia, viene utilizzato principalmente in alimenti e bevande, farmaci, miniere, impianti di trattamento delle acque e altre attività manifatturiere. I principali utenti finali sono scienze alimentari, prodotti farmaceutici e biotecnologie, centri di ricerca e inquinamento ambientali e altri.
Il pHmetro misura la differenza di potenziale elettrico tra un elettrodo di pH e un elettrodo di riferimento, pertanto il pHmetro viene talvolta definito “pHmetro potenziometrico”. La differenza di potenziale elettrico si riferisce allacidità o al pH della soluzione. Il pHmetro è utilizzato in molte applicazioni che vanno dalla sperimentazione di laboratorio alla qualità.
La velocità e i risultati delle reazioni chimiche che avvengono nellacqua dipendono spesso dallacidità dellacqua, ed è, quindi, utile per conoscere lacidità dellacqua, tipicamente misurata con un pHmetro. La conoscenza del pH è utile o fondamentale in molte situazioni, comprese le analisi chimiche di laboratorio. I misuratori di pH sono utilizzati per misurazioni del suolo in agricoltura, qualità dellacqua per lapprovvigionamento idrico comunale, piscine, risanamento ambientale; produzione di vino o birra; applicazioni manifatturiere, sanitarie e cliniche come la chimica del sangue; e molte altre applicazioni.
I progressi nella strumentazione e nella rivelazione hanno ampliato il numero di applicazioni in cui è possibile condurre misurazioni del pH. I dispositivi sono stati miniaturizzati, consentendo la misurazione diretta del pH allinterno delle cellule viventi.
Oltre a misurare il pH dei liquidi, sono disponibili elettrodi appositamente progettati per misurare il pH di sostanze semisolide, come gli alimenti . Questi hanno punte adatte per perforare semi-solidi, hanno materiali per elettrodi compatibili con gli ingredienti negli alimenti e sono resistenti allostruzione.
Inoltre, è utilizzato per trovare il pH del vino, latticini, agricoltura, frutta lavorazione di succhi e latticini e altri. I miglioramenti tecnologici come lincorporazione di sensori intelligenti e lanalisi multiparametrica stimoleranno la domanda del mercato tra i settori negli anni a venire.
Risposta
La teoria alla base del funzionamento di un pHmetro è semplice: lo strumento pH misura il forza elettromotrice (EMF) di una coppia di elettrodi (oggigiorno di solito costruiti in un assemblaggio due in uno) standardizzati in modo tale che funziona in uno stato di corrente elettrica costante
Per fare ciò, è necessario calibrare correttamente lapparato utilizzando due o tre soluzione tampone misurazioni per stabilire una corrispondenza tra il valore dellEMF (in milivolt) e il valore convenzionale attribuito di pH (non arbitrato, invece si basa su considerazioni sulla conduttività degli ioni \ H ^ +).
Detto questo, il valore è oggi misurato direttamente come pH, poiché il circuito del dispositivo converte automaticamente i mV EMF in unità di pH (in senso stretto, il pH non ha unità, a causa della sua definizione logaritmica – questo accade anche con altre grandezze sia in chimica che fisica). Tuttavia, in un certo senso un potrebbe definire il pH in termini di unità logaritmiche fornite nelle unità Système international d ” – Sistema internazionale di unità – SI ma non viene utilizzato in questo modo.
Forza elettromotrice – Wikipedia
Sistema internazionale di unità – Wikipedia
Come funzionano i pHmetri?| Misurazione dellacidità
Progettazione, schema a blocchi dei circuiti, esempio di un circuito con i componenti mostrati di un pHmetro digitale si trovano qui: https://www.researchgate.net/publication/265468714\_Design\_and\_Development\_of\_Microcontroller\_Based\_Digital\_pH\_Meter
STRUMENTAZIONE ELETTRONICA, 3E
Ma, dallaltro lato, se si intendeva il funzionamento del sensore, questo è di natura più chimica. Il sensore (sonda) è veramente un assemblaggio di due elettrodi (per il semplice fatto che nellelettricità e nellelettronica le correnti elettriche si sviluppano solo in un circuito chiuso). Uno dei due elettrodi nella sonda è lelettrodo di rilevamento, che è selettivo per gli ioni, ovvero selettivo per ioni idrogeno.