Comment mesurer la valeur du pH ?

La valeur du pH peut être mesurée à l'aide de systèmes de mesure électrochimiques, de papier de tournesol ou d'indicateurs et colorimètres.  La façon la plus simple de prendre un Mesure du pH est d'utiliser du papier tournesol ou un colorimètre  L'avantage de ce type de mesure du pH est que la plage de pH est bien connue et facile à appliquer.  Malheureusement, dans de nombreux cas, le papier de tournesol et les colorimètres ne sont pas suffisamment précis pour effectuer des mesures de pH de haute qualité, car le point de transition de la valeur du pH dépend de l'utilisateur.

Une autre possibilité de mesure de la valeur du pH est l'ampérométrie.  L'avantage de l'ampérométrie comme mesure du pH  la méthode est qu'elle est simple à utiliser  Dans les mesures ampérométriques de pH, la génération d'hydrogène se produit sur un métal noble  Lorsqu'il est combiné avec un métal moins noble, une cellule galvanique de distribution de puissance est formée  Étant donné que des ions hydrogène sont générés, le courant de la cellule dépend de la valeur du pH.  Les inconvénients de cette méthode sont que les différences dans la composition de l'échantillon créent des erreurs très importantes dans les mesures de pH et que la méthode ne peut pas fournir de résultats fiables dans des acides et des bases extrêmement concentrés en raison des effets liés à la membrane de verre du pH.

Dans des cas particuliers, la mesure de la valeur du pH peut être effectuée par conductométrie (mesure de conductivité).  Avec cette méthode de mesure du pH, les effets de membrane sont minimisés grâce à la technique de mesure.  L’avantage de cette méthode de mesure du pH est qu’elle est relativement simple à utiliser  L'inconvénient est qu'une mesure de conductivité mesure toute l'activité des ions et pas seulement l'activité des ions hydrogène.  De plus, cette mesure du pH n'est reproductible et sûre qu'à de faibles concentrations d'ions.

Une méthode relativement nouvelle pour mesurer la valeur du pH consiste à utiliser un transistor à effet de champ sélectif d'ions (ISFET).  En bref, l'ISFET est un transistor avec source d'alimentation et drain, divisés par un isolateur.  Cet isolateur (porte) est constitué d'un oxyde métallique où les ions hydrogène s'accumulent de la même manière qu'une électrode  La charge positive qui s'accumule à l'extérieur de la porte est 'en miroir' à l'intérieur de la porte par une charge négative égale génère  Une fois que cela se produit, le portail commence à conduire l'électricité.  Plus la valeur du pH est basse, plus les ions hydrogène s'accumulent et plus l'énergie peut circuler entre la source et le drain.  Les capteurs ISFET, similaires aux électrodes de pH en verre, agissent selon l'équation de Nernst  L'avantage d'un ISFET est qu'ils sont très petits  Le transistor à effet de champ réel n'est que de 0,2 mm2  L'inconvénient de l'utilisation d'un ISFET pour les mesures de pH est qu'ils ont une durabilité relativement courte et une faible stabilité à long terme, avec un cycle de vie d'utilisation typique de l'ordre de plusieurs semaines.

La méthode la plus courante de mesure de la valeur du pH consiste à utiliser des électrodes de mesure du pH, comme le capteur de pH de BOQU Instrument.  Ceux-ci Appareils de mesure du pH sont des capteurs électrochimiques constitués d'une électrode de mesure et d'une électrode de référence  L'électrode de mesure du pH est constituée d'un verre spécial qui, en raison de ses propriétés de surface, est particulièrement sensible aux ions hydrogène.  L'électrode de mesure du pH est remplie d'une solution tampon dont le pH est de 7  Lorsque vous placez l'électrode de mesure du pH dans une solution de test, le changement de tension est mesuré par l'électrode de pH en comparant la tension mesurée à l'électrode de référence stable.  Ce changement est enregistré par le pH-mètre, tel que le pH-mètre PHG-2081X, le pH-mètre de paillasse PHS-1705 ou le pH-mètre portable professionnel PHS-1701, et converti en valeur de mesure du pH affichée.

Parmi ces méthodes de mesure de la valeur du pH, la meilleure à l'heure actuelle est l'utilisation d'électrodes de pH.  Il n'existe aucun autre système de mesure du pH offrant une fiabilité, une précision et une rapidité de mesure du pH aussi bonnes sur toute la plage de pH.  L'inconvénient minime de l'utilisation d'électrodes de pH en verre pour la méthode de mesure du pH est le fait que les électrodes en verre sont délicates et doivent être manipulées avec précaution.  Cet inconvénient est surmonté en utilisant des électrodes de pH remplies de gel dans les applications où les électrodes doivent être plus robustes.