jego skład, a ma to podstawowe znaczenie np. w badaniach płynów ustrojowych i badaniach biochemicznych. Stężenie jonów wodorowych ma zasadnicze znaczenie dla przebiegu wielu reakcji chemicznych i procesów biochemicznych. Dlatego pomiary pH należą do najczęściej wykonywanych analiz chemicznych. Metoda potencjometryczna oznaczania pH polega na pomiarze siły elektromotorycznej ogniwa złożonego z elektrody wskaźnikowej i porównawczej zanurzonych w roztworze badanym. Opracowano wiele elektrod wskaźnikowych czułych na jony wodorowe, jednak w analizach rutynowych podstawowe znaczenie ma elektroda szklana, a z elektrod porównawczych NasEK.
Zależność SEM ogniwa pomiarowego od aktywności jonów wodorowych
można wyrazie wzorem: | |
RT -^(ogniwa) E H ln U(jj+) |
(10.32) |
lub | |
^(ogniwa) = E* + 0,0591 loga(H+) |
(10.33) |
(0,0591 V = S)
E* jest stałą obejmującą standardowy potencjał elektrody szklanej, potencjał elektrody odniesienia, a także potencjały dyfuzyjne. Wiemy, że pH to:
pH = —log a(H+)
Stąd
^(ogniwo) = E*- 0,0591 pH (10.34)
SEM ogniwa jest zatem funkcją pH. Jednak ze wzoru tego nie można w sposób bezpośredni wyliczyć pH, gdyż wartość E* jest zmienna ze względu na zmianę w czasie potencjału standardowego elektrody szklanej. Dlatego też pomiary pH są pomiarami porównawczymi. Porównujemy SEM ogniwa roztworu badanego z SEM ogniwa roztworu wzorcowego (buforu). Wówczas:
X X i * II |
(10.35) |
Ewz = E* - ópHwz |
(10.36) |
E — E„7 | |
PHX - PHWZ = x-5 |
(10.37) |
Równanie to stanowi podstawę oznaczeń za pomocą pH-metrów, czyli przyrządów zaopatrzonych w skalę pH. Pomiar sprowadza się do wy skalowania przyrządu za pomocą dwóch roztworów buforowych o znanym pH, a następnie na pomiarze pH roztworów badanych. Zależność SEM ogniwa od pH jest linią prostą, a zatem kalibracja ma na celu ustalenie nachylenia tej krzywej, jak to przedstawiono na rys. 10.17.
198