Назад в библиотеку знаний
#ЯЭкспертТыПрофи
Как температура влияет на корректность измерения рН
Модели рН-метров
Как температура влияет на корректность измерения рН
#ЯЭкспертТыПрофи

Как температура влияет на корректность измерения рН?


Температура оказывает значительное влияние на точность измерения водородного показателя рН и равновесные концентрации ионов водорода анализируемых растворов.

От температуры напрямую зависит характеристика электродной системы. Если градуировку рН-метра и измерение рН проводить в растворах при разных значениях температуры, этот факт нельзя не учитывать. Ведь чем больше различие температур растворов, тем сильнее это может повлиять на конечный результат измерения рН.

Кроме того, температура оказывает влияние на рН буферных растворов. Если не учитывать влияние температуры на значение рН буферных растворов, то в итоге это может привести к значительной погрешности в результате измерения.

Какие же погрешность может внести изменение температуры и как это можно минимизировать?


Современные рН-электроды имеют нормированную изопотенциальную точку (координата изопотенциальной точки). Это концентрация анализируемых ионов, при которой потенциал электрода не зависит от температуры.

pHi Ei, мВ
4.00 0
6.70 18

При отклонении от теоретической изопотенциальной точки возникает ошибка, которая рассчитывается примерно, как 0.003рН на каждый градус Цельсия и каждую единицу рН от теоретической изопотенциальной точки электрода.

Например, мы градуируем рН-метр с рН электродом с изопотенциальной точкой 4.00 при температуре 25°С, а измеряем раствор при температуре 40°С и рН = 8.

Таким образом, погрешность составит: 0.003*15*4 = 0.18 рН.

Необходимо учесть, что нормируется изопотенциальная точка рН электрода довольно грубо (как правило, для партии электродов), и если в расчетах использовать нормированную изопотенциальную точку, то это скажется на результате измерения рН.

Современные рН-метры, в частности рН-метр «Эксперт-рН», в ходе градуировки уточняют координату изопотенциальной точки для рабочего электрода и учитывают этот результат при измерении, тем самым, минимизируя погрешность измерения рН.

От температуры сильно зависят рН буферных растворов. В ГОСТ 8.135-2004 приведены температурные зависимости рН буферных растворов в диапазоне от 0 до 90°С для 16 модификаций буферов. Например, при 25°С – буфер имеет значение рН = 4.01, при 40°С – 4.03, а при 90°С – 4.21.
Таким образом, изменение температуры, если это не учитывать, может внести значительную погрешность в результат измерения.

Считается, что наиболее корректно проводить градуировку (калибровку) рН-метра и измерение рН при одной температуре. В этом случае погрешность измерения рН минимальна.

Большинство рН-метров, имеющих режим автоматической компенсации (АТС), учитывают влияние температуры только на электродную функцию, поэтому погрешность измерения рН в режиме АТС возрастает на порядок относительно результата, если градуировку рН-метра и измерение рН проводить в растворах при одной температуре.

В отличие от большинства рН-метров «Эксперт-рН» в режиме АТС позволяет проводить измерения рН с погрешностью +/- 0.07рН (относительно +/-0.05 рН по градуировке).

рН-метр «Эксперт-рН» компенсирует влияние температуры на рН буферных растворов (в память прибора внесены температурные зависимости для всех буферных растворов), электродную функцию и уточняет истинную координату изопотенциальной точки электрода. К сожалению, влияние температуры на равновесные концентрации ионов водорода в анализируемом растворе учесть не представляется возможным и это вносит вклад в погрешность.

Была ли вам полезна эта информация?