Elettrodi pH a Gel: Vantaggi e Applicazioni

Conoscere il pH di diverse soluzioni è importante per evitare rischi per la salute umana e garantire la sicurezza ambientale. La misurazione potenziometrica del pH che coinvolge l'uso di elettrodi pH è stata commercializzata negli anni '50, sostituendo metodi precedenti come l'assaggio delle soluzioni. Molti miglioramenti tecnologici sono stati fatti da allora agli elettrodi pH, e ci sono diversi tipi disponibili.

Teoria

L'acidità o alcalinità di una soluzione è misurata tramite una scala pH che va da 0 a 14. Nei calcoli, il pH è definito come il logaritmo negativo in base 10 della concentrazione di ioni idrogeno. A pH neutro 7, le concentrazioni di acido e alcali sono uguali a 10E-7. A pH acido 0, gli ioni idrogeno sono massimi a 10E0, mentre ad alta alcalinità, la concentrazione di ioni idrogeno misura 10E-14. Gli elettrodi pH sono progettati secondo questa teoria.

Circuito

Il circuito pH misura la differenza di potenziale tra due elettrodi in soluzione, ed è calcolato in millivolt. Due elettrodi sono coinvolti in un circuito pH. L'elettrodo di riferimento non solo completa il circuito ma fornisce un potenziale di riferimento costante, indipendentemente dalle proprietà della soluzione elettrolitica. L'elettrodo di misura sviluppa un potenziale direttamente proporzionale al pH della soluzione elettrolitica.

Vantaggi di Manutenzione

Gli elettrodi a gel hanno una vasta gamma di applicazioni, inclusi uso in acqua pulita e sporca. La loro facilità di installazione e manutenzione è dietro questa versatilità, perché gli elettrodi a gel non richiedono rabbocco. Di conseguenza, richiedono meno calibrazioni e dimostrano maggiore stabilità. Con l'uso continuato, gli elettrodi diventano eventualmente trasparenti, e la zona di marcatura trasparente sull'albero è un comodo indicatore che l'elettrodo ha bisogno di essere sostituito.

Altri Vantaggi

Rispetto agli elettrodi a liquido, la velocità di flusso dell'elettrolita attraverso la giunzione a spillo degli elettrodi a gel è sostanzialmente minore, dando loro una durata di vita più lunga. Gli elettrodi a gel sono anche più piccoli di altri elettrodi, il che li rende più economici. I gel mantengono anche potenziale zero per periodi di tempo più lunghi, e hanno un tempo di risposta migliorato all'equilibrio, particolarmente a basse temperature. Questo migliora l'accuratezza e limita gli errori in campioni con forze ioniche diverse.