Quel est le principe de fonctionnement du pH-mètre ?

Quel est le principe de fonctionnement du pH-mètre ?

Un pH-mètre est composé de quelques composants essentiels tels qu'une électrode de mesure, une électrode de référence et un capteur de température.

Le pH-mètre estime la tension d'une cellule électrochimique et, en fonction du capteur de température, définit le pH d'une suspension.

La plupart des pH-mètres contiennent des électrodes combinées, dans lesquelles les électrodes de pH et le capteur de température sont fabriqués dans un seul cadre.

Le total algébrique des potentiels de l’électrode de mesure, de l’électrode de référence et de la jonction liquide est appelé potentiel global ou tension.

L'électrode de référence contient une solution neutre telle qu'une solution de chlorure de potassium avec une concentration fixe. Cela donne une tension stable.

A l'inverse, le potentiel de l'électrode de mesure dépend totalement du pH de la suspension.

La variation potentielle (tension) entre une membrane de verre pH de l'électrode de mesure du pH et une électrode de référence immergée dans l'échantillon liquide à examiner est estimée.

Lorsque les deux électrodes sont immergées dans la suspension d'échantillon, le processus d'échange d'ions se produit dans lequel certains des ions hydrogène s'écoulent vers la surface extérieure de l'électrode de mesure et déplacent certains des ions métalliques qu'elle contient.

De même, certains ions métalliques migrent de l’électrode de verre vers la suspension d’échantillon. La réactivité du potentiel de l'électrode de référence aux variations de pH est négligeable ou n'est pas affectée par les variations de pH et produit donc une tension stable.

des processus d'échange ont également lieu sur la surface intérieure de l'électrode de verre à partir de la suspension d'échantillon.

Cela génère une variation potentielle (activité hydrogénée) entre eux. Le potentiel de jonction liquide est normalement infime et presque constant et dépend essentiellement de l'intensité des ions dans la suspension de l'échantillon.

Tous les trois potentiels sont résumés et classés par un voltmètre à haute impédance.

La tension potentielle générée au-delà de la membrane de l'électrode de verre dépend de la température, par un coefficient de température d'environ 0,3 % par ° C.

Les pH-mètres contiennent des dispositions pour améliorer les mesures de pH à mesure que la température change et sont appelés compensation automatique de température (ATC).

La sortie du voltmètre d'impédance est constituée d'études de tension et doit être calibrée pour préparer une mesure précise du pH.

L'étalonnage est effectué en immergeant l'électrode de mesure dans un liquide tampon de pH connu, ce qui aide à comprendre la lecture en millivolts comme une mesure du pH de la suspension d'échantillon à la température délivrée.