Для определения концентрации водородных ионов (pH) служат так называемые колориметры и потенциометры.
Колориметры. Для определения pH колориметрическим методом пользуются шкалой специально подобранных индикаторов. Последние составляются так, чтобы они давали переходные оттенки окрасок при незначительном изменении pH. Для этого готовят из химически чистых реактивов (стандартных) растворы по известному рецепту. Они содержат 10 мл раствора с определенным количеством капель индикатора и сохраняются в запаянных пробирках. Имея целую шкалу таких пробирок и добавляя к 10 мл испытываемого нами раствора то же количество подобранного индикатора, мы можем подыскать в нашей шкале соответствующую окраску. Зная pH стандартного раствора, определяем pH искомой жидкости. Для того чтобы стандартные растворы были устойчивыми, для их приготовления берут слабые кислоты и основания, дающие возможность приготовить так называемую буферную систему, как, например, Зеренсена, Кларка и Лебса, безбуферные растворы Михаэлиса. Пользуясь буферными системами, можно установить концентрацию водородных ионов с точностью до 0,1.
Индикаторы подбираются таким образом, чтобы они захватывали известные пределы pH.
Определение pH колориметрическим методом легко производить в прозрачных и бесцветных жидкостях. Но если раствор мутный или окрашенный, то для определения прибегают к помощи особых штативов, так называемых компараторов. Один из них сконструирован Уольполем.
Простой компаратор (рис. 21) состоит из сплошного деревянного бруса, в котором высверлены три пары гнезд для пробирок, а также три канала, перпендикулярных к каждой паре пробирок для прохождения лучей света. При необходимости определить pH окрашенного или мутного раствора в компараторе за пробиркой со стандартным раствором помещают пробирку с испытуемым раствором, но без индикатора. Вторая пара пробирок составляется из пробирки с испытуемым раствором + индикатор и из пробирки с дистиллированной водой: Затем пробирки рассматриваются в проходящем свете, который, проходя через пробирки, претерпевает одинаковое изменение в стандартном и исследуемом растворе.

Индикаторы Михаэлиса, являющиеся производными нитрофенола, готовят, растворяя в 100 мл дистиллированной воды 0,3 г метанитрофенола, 0,1 г паранитрофенола, 0,05 г α-динитрофенола. Растворы индикаторов добавляют к питательным средам. Для сравнения окраски среды и долитого индикатора служит шкала с теми же индикаторами, заключенными в запаянной пробирке с соответствующими показателями pH, обозначенными на этикетках. Пробирки установлены рядами в специальном штативе - ящике с крышкой. Набор состоит из четырех рядов пробирок с различными индикаторами, составляющими шкалу pH от 2,8 до 8,4 с интервалом, равным 0,2.
Постоянная шкала по Михаэлису готовится следующим образом: растворы индикаторов по Михаэлису разбавляют в десять раз дистиллированной водой и прибавляют в пробирки для приготовления постоянной шкалы определенное количество индикатора, указанное в табл. 5, доливая в каждую из пробирок до 7 мл децинормальный раствор соды. Пробирки запаивают, наклеивают этикетки с обозначением pH. Набор хранят в темном месте.

Для определения наливают в пробирку 6 мл исследуемой среды к 1 мл неразбавленного раствора индикатора; из соответствующего ряда для взятого индикатора выбирают пробирку с одинаковой окраской. pH среды равен pH подобранной пробирки из стандартного набора.
Потенциометры. Потенциометр представляет собой прибор, предназначенный для определения pH электрометрическим методом при помощи газовой цепи и сводящегося к измерению электродвижущихся сил.
Из применяемых в настоящее время потенциометров можно указать на лабораторный многопредельный рН-метр ЛПУ-01 (рис. 22) с датчиком ДЛ-01 (рис. 23), предназначенный для определения активности ионов водорода в водных растворах.

Элементы измерительной схемы прибора и его электронный усилитель размещены в металлическом корпусе. Детали, предназначенные для управления прибором, выведены на переднюю панель, в верхней части которой установлен прибор. На шкале прибора нанесено значение pH.
Датчик ДЛ-01 предназначен для крепления электродов и установки сосуда с контролируемым раствором при измерении величины pH. Датчик же ДЛ-ОН рассчитан на применение измерительных стеклянных электродов типа 5579 и проточного вспомогательного хлорсеребряного электрода. В комплект датчика входит также термокомпенсатор, применяемый для автоматической температурной компенсации.
Подробное описание схемы прибора и принцип его работы изложены в инструкции, прилагаемой к прибору.

---

Имя:*
E-Mail:
Комментарий:

Добавить