Bästa svaret
PH-mätaren är ett elektriskt verktyg som används för att mäta vätejonaktivitet (surhet eller alkalinitet) i lösning. I grund och botten består en pH-mätare av en voltmeter som är ansluten till en pH-responsiv elektrod och en referenselektrod (ovarierande).
Den används för att mäta surhetsnivåer vid vatten- och avloppsvattenbehandling, läkemedel, kemikalier och petrokemi . Det används dock mest i mat & dryck, läkemedel, gruvdrift, vattenreningsverk och annan tillverkning. De största slutanvändarna är livsmedelsvetenskap, läkemedel och bioteknik, miljöforsknings- och föroreningscenter och andra.
pH-mätaren mäter skillnaden i elektrisk potential mellan en pH-elektrod och en referenselektrod och så kallas pH-mätaren ibland en ”potentiometrisk pH-mätare”. Skillnaden i elektrisk potential avser lösningens surhet eller pH. PH-mätaren används i många applikationer som sträcker sig från laboratorieexperiment till kvalitet.
Hastigheten och resultaten av kemiska reaktioner som äger rum i vatten beror ofta på surheten i vattnet, och det är därför användbart att känna till surheten i vattnet, vanligtvis mätt med en pH-mätare. Kunskap om pH är användbar eller kritisk i många situationer, inklusive kemiska laboratorieanalyser. pH-mätare används för jordmätningar i jordbruket, vattenkvalitet för kommunala vattenförsörjningar, simbassänger, miljösanering; bryggning av vin eller öl; tillverkning, hälso- och sjukvård och kliniska tillämpningar såsom blodkemi; och många andra applikationer.
Framsteg inom instrumentering och detektering har utökat antalet applikationer i vilka pH-mätningar kan utföras. Enheterna har miniatyriserats, vilket möjliggör direkt mätning av pH inuti levande celler.
Förutom att mäta pH i vätskor finns specialdesignade elektroder för att mäta pH för halvfasta ämnen, såsom livsmedel . Dessa har tips som är lämpliga för genomborrning av halvfasta ämnen, har elektrodmaterial som är kompatibla med ingredienser i livsmedel och är motståndskraftiga mot igensättning.
Dessutom används det för att hitta pH i vin, mejeri, jordbruk, frukt juice & mejeri bearbetning, och andra. Tekniska förbättringar som införlivande av smarta sensorer och analys av flera parametrar kommer att driva efterfrågan på marknaden bland branscher under de kommande åren.
Svar
Teorin bakom driften av en pH-mätare är enkelt: pH mätaren mäter elektromotorisk kraft (EMF) av ett par elektroder (numera vanligtvis byggda i en två-i-ett-enhet) standardiserade på ett sådant sätt att det fungerar i ett tillstånd av konstant elektrisk ström
För att göra detta måste man kalibrera apparaten korrekt med två eller tre buffertlösning mätningar för att skapa en överensstämmelse mellan EMF-värdet (i milivolt) och det tillskrivna, konventionella pH-värdet (inte godtycklighet, istället baseras det på teoretiskt överväganden om \ H ^ + -jonernas konduktivitet).
Som sagt, värdet mäts idag direkt som pH, eftersom enhetens kretslopp automatiskt omvandlar mV EMF till enheter av pH (strängt taget har pH inga enheter på grund av dess logaritmiska definition – detta händer också med andra magnituder i både kemi och fysik). I någon mening kan dock definiera pH i termer av logaritmiska enheter som ges i Système international d ”unités – Internationellt system för enheter – SI men det används inte på det sättet.
Elektromotorisk kraft – Wikipedia
Internationellt enhetssystem – Wikipedia
Hur fungerar pH-mätare?| Mät surhet
Design, blockdiagram över kretsarna, exempel på en krets med komponenter som visas i en digital pH-mätare finns här: https://www.researchgate.net/publication/265468714\_Design\_and\_Development\_of\_Microcontroller\_Based\_Digital\_pH\_Meter
ELEKTRONISK INSTRUMENTATION, 3E
Men på andra sidan, om menades att sensorn fungerar, detta är mer kemiskt i sin natur. Sensorn (sonden) är verkligen en sammansättning av två elektroder (på grund av det enkla faktumet att inom el och elektronik utvecklas elektriska strömmar bara i en sluten krets). En av de två elektroderna i sonden är avkänningselektroden, som är jonselektiv – i själva verket vätejonsselektiv.