Melhor resposta
O medidor de pH é uma ferramenta elétrica usada para medir a atividade de íons de hidrogênio (acidez ou alcalinidade) em solução. Basicamente, um medidor de pH consiste em um voltímetro conectado a um eletrodo responsivo a pH e um eletrodo de referência (invariável).
É usado para medir os níveis de acidez em tratamento de água e esgoto, medicamentos, substâncias químicas e petroquímicas . No entanto, é usado principalmente em alimentos e bebidas, medicamentos, mineração, estações de tratamento de água e outras manufaturas. Os principais usuários finais são ciência de alimentos, produtos farmacêuticos e biotecnologia, pesquisa ambiental e centro de poluição e outros.
O medidor de pH mede a diferença de potencial elétrico entre um eletrodo de pH e um eletrodo de referência e, portanto, o medidor de pH às vezes é chamado de “medidor de pH potenciométrico”. A diferença no potencial elétrico está relacionada à acidez ou pH da solução. O medidor de pH é usado em muitas aplicações, desde a experimentação em laboratório até a qualidade.
A taxa e os resultados das reações químicas que ocorrem na água geralmente dependem da acidez da água e, portanto, é útil para conhecer a acidez da água, normalmente medida por meio de um medidor de pH. O conhecimento do pH é útil ou crítico em muitas situações, incluindo análises de laboratório químico. Medidores de pH são usados para medições de solo na agricultura, qualidade da água para abastecimento de água municipal, piscinas, remediação ambiental; fabricação de cerveja ou vinho; aplicações de fabricação, saúde e clínicas, como química do sangue; e muitas outras aplicações.
Avanços na instrumentação e na detecção expandiram o número de aplicações nas quais medições de pH podem ser realizadas. Os dispositivos foram miniaturizados, permitindo a medição direta do pH dentro de células vivas.
Além de medir o pH de líquidos, eletrodos especialmente projetados estão disponíveis para medir o pH de substâncias semissólidas, como alimentos . Estes possuem pontas adequadas para perfurar semissólidos, possuem materiais de eletrodo compatíveis com ingredientes em alimentos e são resistentes ao entupimento.
Além disso, são usados para encontrar o pH do vinho, laticínios, agricultura, frutas processamento de sucos e laticínios e outros. Melhorias tecnológicas, como a incorporação de sensores inteligentes e análise multiparâmetro, impulsionarão a demanda do mercado entre as indústrias nos próximos anos.
Resposta
A teoria por trás da operação de um medidor de pH é simples: o medidor de pH mede o força eletromotriz (EMF) de um par de eletrodos (hoje em dia geralmente construído em um conjunto dois-em-um) padronizado de tal forma que funciona em um estado de corrente elétrica constante
Para isso, deve-se calibrar corretamente o aparelho usando um dois ou três solução tampão medidas para estabelecer uma correspondência entre o valor do EMF (em milivolts) e o valor convencional atribuído de pH (não arbitrário, pelo que se baseia em teóricos considerações sobre a condutividade de íons \ H ^ +).
Dito isso, o valor é hoje medido diretamente como pH, uma vez que o circuito do dispositivo converte automaticamente o EMF mV em unidades de pH (estritamente falando, pH não tem unidades, por causa de sua definição logarítmica – isso acontece com outras magnitudes também em química e física). No entanto, em certo sentido, um poderia definir o pH em termos de unidades logarítmicas fornecidas no Système international d “unidades – Sistema Internacional de Unidades – SI , mas não é usado dessa forma.
Força eletromotriz – Wikipedia
Sistema Internacional de Unidades – Wikipedia
Como funcionam os medidores de pH?| Medir a acidez
Projeto, diagrama de blocos dos circuitos, exemplo de um circuito com componentes mostrados de um medidor de pH digital são encontrados aqui: https://www.researchgate.net/publication/265468714\_Design\_and\_Development\_of\_Microcontroller\_Based\_Digital\_pH\_Meter
Mas, por outro lado, se foi significado o funcionamento do sensor, este é mais químico em sua natureza. O sensor (sonda) é, na verdade, um conjunto de dois eletrodos (pelo simples fato de que na eletricidade e na eletrônica as correntes elétricas só se desenvolvem em circuito fechado). Um dos dois eletrodos da sonda é o eletrodo de detecção, que é seletivo de íon – na verdade, seletivo de íon hidrogênio.