Články - obsah článku

Článek   Komentáře   Seznam článků   |<   <<   >>   >|  
Měření pH v akvaristice
Martin Šátek
(na AKVARKO.cz vyšlo 23.3.2009)
část 2/5 - [1] [2] [3] [4] [5] 
Měření hodnoty pH, používání pH metrů

Správné měření pH

Definice hodnoty pH:

pH = –log aH+

Je dána jako záporně vzatý logaritmus aktivity vodíkových iontů.
Jak je možné určit hodnotu pH?
Potenciometricky dle Nernstovy rovnice:

E = E0 + 2,303 * RT/F * log aH+

E – měřené napětí
E0 – normální napětí při aktivitě = 1 mol/l
R – plynová konstanta,
T – absolutní teplota v Kelvinech
F – Faradayova konstanta
H+ – aktivita v roztoku


Kalibrace elektrody
Kalibrací pH sondy vlastně musíme vždy začít správné měření pH a poté je nutné kalibraci v pravidelných intervalech po celou dobu životnosti pH sondy opakovat. Při kalibraci zadáme výchozí podmínky programu pro výpočet hodnoty pH do paměti pH metru. Kalibraci musíme provést min. v jednom bodě, ale doporučuje se kalibrace dvou, nebo tříbodová. Nejčastěji se spokojíme s kalibrací ve dvou bodech. Tak určujeme 2 hlavní faktory sondy, které nám mj. slouží i k jejímu ohodnocení.

1. ASY asymetrický potenciál, tj. nulový bod



2. Tzv. strmost elektrody (slope)



Z výše uvedeného je patrné, že v takovémto případě potřebujeme ke kalibraci 2 kalibrační pH standardy, tzv. pH pufry, např. pH 4 a 7.

Pufry
Kalibrační vodné roztoky nebo speciální soli, které nejsou zcela disociovány a zaručují definovanou hodnotu pH, zpravidla tabelovanou při různých teplotách. Malý přídavek H+- nebo OH—ionů neohrozí pH hodnotu těchto roztoků !
Všeobecná přesnost nejčastěji používaných technických pufrů je: +/- 0,02 pH.

Porovnatelnost pH hodnot pufrů:
Mezinárodní standardy jsou měřeny a certifikovány podle postupů např. NIST (USA) nebo PTB (D).

Pufry dělíme podle jejich přesnosti:

  • Primární standard
  • Sekundární standard
  • Pracovní referenční standardy
  • Technické pufry


Stručné závěry pro kalibraci:

  • Elektroda generuje napětí v závislosti na hodnotě pH v roztoku.
  • Hodnota pH se spočítá v závislosti na napětí.
  • Pro výpočet je nutné znát 2 faktory o olektrodě:
  • nulový bod/ asymetrický potenciál ASY a strmost.
  • Tyto faktory se určí při kalibraci pomocí pufrových roztoků s definovanou hodnotou pH.
  • Používejte pouze čerstvé pufry a pouze jednou (pro dosažení maximální přesnosti).
  • Vlastností každé elektrody je, že mění své technické parametry v čase, pH sonda „stárne“ i když jí nepoužíváme.
  • Pro přesné a reprodukovatelné měření je pravidelná kalibrace nezbytností.
  • Četnost kalibrace závislý na druhu vzorku a okolnostech měření (dále např. DIN 19268).
  • Delší dobu nepoužívané sondy, nebo zcela nové se musí před použitím nakalibrovat.
  • Snahou by měla být kalibrace za podmínek co nejbližších skutečnému měření.


Jak již bylo uvedeno, parametr teploty vyplývá mj. z rovnice a je velmi důležitý. Znamená to tedy, že pro exaktní stanovení pH musíme navíc měřit i teplotu? Ano je tomu tak, dnešní pH sondy jsou často vybaveny integrovaným teplotním čidlem a slušný pH metr má zpravidla i teplotní měřicí vstup, do kterého je možné zapojit i externí teplotní čidlo. Pokud tomu tak není, měli bychom mít alespoň možnost zadat teplotu manuálně. Každý vzorek má svou vlastní teplot/pH charakteristiku (teplotní koeficient). Teplotní závislost vzorků není běžně známá (s vyjímkou pH pufrů). Při měření v akvaristice tzv. „doma“ se dá teplota zanedbat. Teplota pH metru, vody v akváriu i pufrů se liší pouze o několik stupňů a vzniklá chyba měření není tak velká, aby pro nás byla podstatná.

Vlastnosti pH metru
Vedle tří nejčastěji uváděných parametrů v technických datech, rozsah měření, přesnost a rozlišení, je dále dobré mít na zřeteli i další parametry.


Teplotní kompenzace
Teplotní kompenzace umožňuje korigovat vliv teploty na strmost elektrody.Tento vliv může být korigován pomocí automatické nebo manuální teplotní kompenzace a tato možnost bývá udávaná jako jeden ze sledovaných parametrů pH metru.

0 °C = 54.2 mV/pH jednotku
25 °C = 59.2 mV/pH jednotku
50 °C = 64.1 mV/pH jednotku
75 °C = 69.1 mV/pH jednotku

Vliv teploty na měření pH:



Přímá část charakteristiky strmosti se otočí kolem teoretického bodu průsečíku při 0 mV. Rotace kolem 0 mV často způsobí chybu, protože skutečný průsečík je vzácně přesně při 0 mV.

Kontrola driftu
Při spuštění měření hodnoty na displeji kolísají a měřený signál se začíná ustalovat po určité době (doba odezvy). Abychom měli jistotu, že neukončíme měření dříve než je dosaženo jistého kriteria stability měřeného signálu a tím nezatížíme výsledek neznámou chybou, bývají pH metry vybaveny funkcí AutoRead.

část 2/5 - [1] [2] [3] [4] [5] 
 
Seznam všech komentářů najdete na záložce:  Komentáře
Posledních 10 komentářů k článku:
Harryzn  (id: 8739 ) 5.4.2009 (18:08)
Skvělý článek. Jednou za čas by nebyly k zahození takové recenze prodávaných testů, nebo akvaristických pomůcek :)
Horác  (id: 2547   400 litrů pro krevetky  
 kategorie velká akvária, objem 465 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA  ) 7.4.2009 (19:33)
Koukám, že Jelciny už jsou opraveny. Musím říct ... pokud šlo o překlep, tak byl opravdu půvabný :o) ...
Mišan  (neregistrovaný návštěvník) 19.4.2009 (12:18)
Článek je jistě na vysoké úrovni, ne však každého ve škole zaujala chemie, dnes ovšem potřebuji měřit kyselost vody a nemohu se dobrat zdroje, kde bych za přijatelnou cenu zakoupil indigátorové papírky. Poraďte prosím
Technik  (id: 3376   Rostlinné akvárium PT444  
 kategorie velká akvária, objem 440 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ITS firemní a bezobslužné  
 kategorie velká akvária, objem 500 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  Život pro drobečky  
 kategorie malá akvária, objem 20 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ) 20.4.2009 (15:42)
RE Mišan
Pokud Vám stačí rozsah, a nejedná se o dlouhodobou záležitost co koupit obyč akvaristické. Sice dražší, ale bez starosti. Jinak o prodeji papírků pouze na pH nevím, nikdy jsem nepotřeboval. Můžete zkusit dát dotaz na http://www.analyzator.cz/index.html.
Harryzn  (id: 8739 ) 11.1.2010 (20:01)
http://www.aquapage.cz/Chemie.php?detail=34
Má někdo zkušenost s tímto testem? Vypadá zajímavě, za cenu +- 360,- by mohl vydržet celkem dlouho, zdá se.
Technik  (id: 3376   Rostlinné akvárium PT444  
 kategorie velká akvária, objem 440 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ITS firemní a bezobslužné  
 kategorie velká akvária, objem 500 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  Život pro drobečky  
 kategorie malá akvária, objem 20 litrů 
 Prezentace je ARCHIVOVÁNA 
 nebyla aktualizována déle jak půl roku!  ) 11.1.2010 (21:15)
Test je OK, měří orientačně pH a tomu odpovídá změna barvy. Na zjištění zda dávkování CO2 funguje je dobrý, změnu ukáže dobře.
Hary XXX  (neregistrovaný návštěvník) 12.1.2010 (7:58)
Diky za odpoved. Jak moc orientacne? :) A musi se ten reagent menit pri kazde vymene vody? Kdyz menim 2x tydne 10%.....
Harryzn  (id: 8739 ) 12.1.2010 (17:50)
Tak jsem do něj investoval. Stupnice vypadá dobře, odstupňovaná po 0,2, barvičky vypadají taky dobře odstupňované.
maikiss  (id: 14557 ) 3.11.2013 (15:26)
ahojte zháním kontakt meil na Martin Šátek nemáte někdo dííky
potřebuju radu zkušeného
miki XXX  (neregistrovaný návštěvník) 17.2.2015 (13:54)
supr článek
prosím poradíte mi, zda.li existuje podobný článek s tématikou měření
celkové tvrdosti vody, děkuji
Vložit nový příspěvek do diskuze
Článek   Komentáře   Seznam článků   |<   <<   >>   >|