Quel est le principe du pH-mètre ?

pH-mètres   sont une technologie qui, bien qu’enracinée dans les conceptions des années 1930, a considérablement évolué. Aujourd’hui, nous avons accès à divers pH-mètres automatisés qui rationalisent le processus de mesure du pH.

Un pH-mètre est un outil qui évalue l'acidité ou la basicité d'une solution. Les solutions de nature acide possèdent une abondance d’ions hydrogène chargés positivement, tandis que les solutions basiques (alcalines) sont riches en ions hydroxyde chargés négativement.

pH-mètres de laboratoire

Le principe fondamental qui guide les compteurs d'eau à pH est connu sous le nom de potentiométrie, qui consiste à mesurer le potentiel électrique (ou tension) d'une solution. Pensez aux solutions acides : leur teneur élevée en ions hydrogène signifie qu’elles peuvent bien conduire l’électricité, une propriété connue sous le nom de potentiel électrique. Ce concept est crucial à la fois pour comprendre et utiliser les pH-mètres.

En pratique, un compteurs d'eau ph utilise deux électrodes insérées dans le liquide, formant un circuit électrique. L'électrode de référence contient une substance avec un potentiel électrique connu, tandis que l'électrode du capteur est immergée dans la solution de test. Le pH-mètre mesure alors la différence de potentiel électrique entre ces deux électrodes.

Utilisations des pH-mètres

Les pH-mètres trouvent leur utilisation dans un large éventail de domaines, de la recherche médicale aux applications industrielles. Le principe de mesure de la tension d’une solution est cohérent dans toutes ces utilisations, qui impliquent invariablement des échantillons liquides. Dans l'industrie pharmaceutique, les pH-mètres d'eau sont indispensables pour étudier le métabolisme des médicaments, où l'acidité joue un rôle important. Les pratiques agricoles bénéficient des compteurs de pH pour tester la qualité du sol et de l’eau. Ils sont également essentiels dans les stations d’épuration de l’eau pour valider les techniques de filtration et garantir la sécurité de l’eau des piscines et des aquariums. Au-delà de cela, les compteurs d'eau pH font partie intégrante du développement de produits alimentaires, de cosmétiques et de détergents, démontrant leur vaste applicabilité.

Composants d'un pH-mètre

Certaines des pièces qui composent un compteur d'eau ph sont:

Le compteur d'impédance d'entrée élevée

Ce composant est essentiellement le cerveau de l’appareil, abritant un microprocesseur capable de gérer de minuscules tensions d’électrode. Il est chargé d’interpréter les niveaux de pH d’une solution, de prendre en compte la température de mesure et de convertir les lectures de tension de l’amplificateur en unités de pH compréhensibles affichées à l’écran.

L'électrode combinée

L'électrode combinée est au cœur de la fonctionnalité du pH-mètre, comprenant deux parties critiques où se déroule le processus de mesure proprement dit. Ce système à double électrode, à la fois complexe et délicat, constitue la partie la plus cruciale et la plus consommable du compteur. Il comprend:

L'électrode de référence: Cette électrode est une merveille de consistance et de stabilité. Il contient un matériau de référence dans une solution de chlorure de potassium, comme le mercure ou le chlorure de mercure.

L'électrode de verre pH: Le capteur ou électrode indicatrice est une ampoule en verre extrêmement sensible aux ions hydrogène. La sortie en millivolts change avec la concentration en ions hydrogène à l'intérieur et à l'extérieur de l'ampoule, donnant des mesures exactes du pH.

L'amplificateur

L’amplificateur du système audio, l’amplificateur de tension d’un pH-mètre, amplifie sa précision. L'amplification du signal garantit que l'appareil de mesure peut refléter avec précision le niveau d'acidité, de basicité ou de neutralité d'une solution sur tout le spectre de pH, de 0 à 14.

Sonde thermomètre

Certains compteurs d'eau ph sont équipés d'une sonde thermomètre, améliorant ainsi leurs capacités. Cette fonctionnalité, connue sous le nom de compensation automatique de la température (ATC), permet à l'appareil de prendre en compte la température de la solution, un facteur important car la température influence directement les niveaux de pH. Cette intégration garantit que les lectures sont précises et pertinentes par rapport à l’état actuel de la solution.

Guide d'utilisation d'un pH-mètre

1. Assurez-vous que tous les échantillons atteignent la même température avant la mesure, car les lectures de pH sont affectées par la température. Ajustez les écarts de température si les échantillons ne sont pas à 25 °C. Utilisez un thermomètre pour déterminer la température de chaque échantillon et saisissez-la manuellement dans le compteur, ou utilisez une sonde ATC (Compensation automatique de la température) pour une saisie automatique de la température.

2. Ouvrez les béchers d’échantillon et préparez-les pour les tests.

3. Avant de placer l'électrode de pH dans l'échantillon, rincez-la à l'eau déminéralisée. Pour éviter de contaminer les échantillons, effectuez ce rinçage sur un bécher à déchets. N'utilisez jamais le même bécher pour rincer l'électrode que celui que vous utiliserez pour mesurer un échantillon.

4. Plongez l’électrode dans le premier bécher d’échantillon, en vous assurant que la pointe et la jonction sont complètement immergées. Remuer l'échantillon doucement et uniformément.

5. Activez l’appareil pour commencer à enregistrer la lecture du pH.

6. Attendez 1 à 2 minutes jusqu'à ce que la lecture se stabilise, puis enregistrez le pH et la température de l'échantillon.

7. Pour des échantillons supplémentaires, répétez les étapes depuis le rinçage de l’électrode (étape 3) jusqu’à l’enregistrement du pH et de la température (étape 6). Pour une précision constante, plongez l’électrode à la même profondeur dans chaque échantillon. Après avoir terminé toutes les mesures, nettoyez l'électrode avec de l'eau déminéralisée et conservez-la dans une solution de stockage pour électrode de pH.

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