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Das PH-Messgerät ist ein elektrisches Instrument zur Messung der Wasserstoffionenaktivität (Säuregehalt oder Alkalinität) in Lösung. Grundsätzlich besteht ein pH-Meter aus einem Voltmeter, das an einer auf den pH-Wert ansprechenden Elektrode und einer Referenzelektrode (unveränderlich) angebracht ist.
Es wird zur Messung des Säuregehalts bei der Wasser- und Abwasserbehandlung, bei Arzneimitteln, chemischen Substanzen und Petrochemikalien verwendet . Es wird jedoch hauptsächlich in Lebensmitteln und Getränken, Drogen, Bergbau, Wasseraufbereitungsanlagen und anderen Produktionsstätten verwendet. Wichtige Endverbraucher sind Lebensmittelwissenschaften, Pharmazeutika und Biotechnologie, Umweltforschungs- und Umweltverschmutzungszentren und andere.
Das pH-Messgerät misst die Differenz des elektrischen Potentials zwischen einer pH-Elektrode und einer Referenzelektrode, weshalb das pH-Messgerät manchmal als „potentiometrisches pH-Messgerät“ bezeichnet wird. Der Unterschied im elektrischen Potential bezieht sich auf den Säuregehalt oder den pH-Wert der Lösung. Das pH-Messgerät wird in vielen Anwendungen verwendet, die von Laborexperimenten bis zur Qualität reichen.
Die Geschwindigkeit und die Ergebnisse chemischer Reaktionen in Wasser hängen häufig von der Säure des Wassers ab und sind daher nützlich für kennen den Säuregehalt des Wassers, typischerweise gemessen mit einem pH-Meter. Die Kenntnis des pH-Werts ist in vielen Situationen nützlich oder kritisch, einschließlich chemischer Laboranalysen. pH-Meter werden für Bodenmessungen in der Landwirtschaft, Wasserqualität für die kommunale Wasserversorgung, Schwimmbäder, Umweltsanierung verwendet; Brauen von Wein oder Bier; Herstellung, Gesundheitswesen und klinische Anwendungen wie Blutchemie; und viele andere Anwendungen.
Fortschritte in der Instrumentierung und im Nachweis haben die Anzahl der Anwendungen erweitert, in denen pH-Messungen durchgeführt werden können. Die Geräte wurden miniaturisiert und ermöglichen die direkte Messung des pH-Werts in lebenden Zellen.
Zusätzlich zur Messung des pH-Werts von Flüssigkeiten stehen speziell entwickelte Elektroden zur Messung des pH-Werts von halbfesten Substanzen wie Lebensmitteln zur Verfügung . Diese haben Spitzen, die zum Durchstechen von Halbfeststoffen geeignet sind, Elektrodenmaterialien, die mit Inhaltsstoffen in Lebensmitteln kompatibel sind, und sind verstopfungsbeständig.
Darüber hinaus wird sie verwendet, um den pH-Wert von Wein, Milchprodukten, Landwirtschaft und Obst zu ermitteln Saft- und Milchverarbeitung und andere. Technologische Verbesserungen wie die Integration intelligenter Sensoren und die Analyse mehrerer Parameter werden die Marktnachfrage in den kommenden Jahren in der Industrie ankurbeln.
Antwort
Die Theorie hinter dem Betrieb eines pH-Messgeräts lautet Einfach: Das Messgerät pH misst das elektromotorische Kraft (EMF) eines Elektrodenpaares (heutzutage normalerweise in einer Zwei-in-Eins-Baugruppe aufgebaut), das so standardisiert ist, dass es arbeitet in einem Zustand konstanten elektrischen Stroms
Um dies zu tun, muss das Gerät mit zwei oder drei Pufferlösung -Messungen, um eine Entsprechung zwischen dem Wert der EMF (in Milivolt) und dem zugeschriebenen konventionellen Wert des pH-Werts (nicht willkürlich, stattdessen theoretisch) herzustellen Überlegungen zur Kondutivität von \ H ^ + -Ionen).
Das heißt, Der Wert wird heute direkt als pH-Wert gemessen, da die Schaltung des Geräts die mV-EMF automatisch in pH-Einheiten umwandelt (genau genommen hat der pH-Wert aufgrund seiner logaritmischen Definition keine Einheiten – dies geschieht sowohl in der Chemie als auch in anderen Größen Physik). In gewissem Sinne könnte eine den pH-Wert in logaritmischen Einheiten definieren, die in den Système international d „-Einheiten angegeben sind – Internationales Einheitensystem – SI , wird jedoch nicht auf diese Weise verwendet.
Elektromotorische Kraft – Wikipedia
Internationales Einheitensystem – Wikipedia
Wie funktionieren pH-Meter?| Messung des Säuregehalts
Design, Blockschaltbild der Schaltungen, Beispiel einer Schaltung mit Komponenten eines digitalen pH-Messgeräts finden Sie hier: https://www.researchgate.net/publication/265468714\_Design\_and\_Development\_of\_Microcontroller\_Based\_Digital\_pH\_Meter
ELEKTRONISCHE INSTRUMENTATION, 3E
Aber auf der anderen Seite, wenn Gemeint war die Funktion des Sensors, dies ist in seiner Natur chemischer. Der Sensor (Sonde) ist wirklich eine Zusammenstellung von zwei Elektroden (aufgrund der einfachen Tatsache, dass sich in Elektrizität und Elektronik elektrische Ströme nur in einem geschlossenen Stromkreis entwickeln). Eine der beiden Elektroden in der Sonde ist die Erfassungselektrode, die ionenselektiv ist – tatsächlich wasserstoffselektiv.