sir marko pajovic

8
1 МЕРЕЊЕ рН ВРЕДНОСТИ Марко Пајовић, Факултет техничких наука, Чачак Електротехничко и рачунарско инжењерство, електроенергетика, 2013/2014. [email protected] Ментор рада др Аленка Миловановић, ванредни професор Апстракт - Тема овог мастер рада је рН вредност и методе мерења. Иако мерење рН вредности није уско повезано са електротехником циљ израде мастер рада на ову тему је био проширивање знања и упознавање са новим научним областима. Мерење рН вредности спада у електрична мерења неелектричних величина јер се мерењем потенцијала мери рН вредност. Идеја је била да се кроз овај рад изврши оспособљавање рН- метра који се налази у лабораторији за електрична мерења, односно формира лабораторијска вежба која би у будућем периоду била уврштена у програм предмета Мерења неелектричних величина, који је изборни предмет на мастер студијама на Факултету техничких наука. На тај начин студентима би било омогућено да прошире своје знање, и упознају се са мерењима која до тада нису имали прилике да врше. Рад се састоји из шест одвојених целина укључујући увод и закључак. У другом поглавњу биће дати основни појмови о рН вредности, дефиниција рН вредности, формула по којој се врши њено израчунавање, скала по којој се врши мерење и вредности рН за неке доступне намирнице и материје у живим бићима. Треће поглавље садржаће методе мерења, описане су електроде са којима се врше та мерења и принципи на којима се заснивају мерења. Инструменти са којима се врше мерења детаљно ће бити описани у четвртом поглављу. Посебни нагласак биће дат лабораторијским рН-метрима са којима су вршена мерења. Такође ће бити описани и рН-метри који су специјализовани за посебна мерења као што су мерња рН вредности воде, земљишта, прехрамбених производа и друго. У петом поглављу ће детаљно бити описана лабораторијска вежба у оквиру које су вршена мерња рН вредности једне киселине, базе и дестиловане воде. Биће дати резултати мерења и извршена њихова анализа као и поређење са вредностима које су дефинисане стандардом. На крају рада је дат преглед коришћене литературе. Кључне речи - рН вредност, рН-метри, мерење, методе мерења, лабораторијска вежба, електроде. 1. Увод рН вредност представља меру концентрације водоникових јона Н + . То је број без јединице и за поређење се користи рН скала која обухвата вредности од 0 до 14. Помоћу те скале једноставно се изражава киселост и базност раствора: рН<7 раствор је кисео рН=7 раствор је неутралан рН>7 раствор је базни Да би се поједноставило руковање веома малим концентрацијама рН је први пут дефинисан као негативни логаритам водоникових јона. Ова дефиниција рН је изражена као једначина, где је [Н + ] моларна концентрација растворених протона у јединицама мола по литру1. pH = – log [H + ] . (1.1) Ради разумевања понашања јонских раствора хемичари су увидели да технике мерења које се користе за одређивање концентрације водоникових јона у ствари мере активност водоникових јона, познату као ефективну концентрацију“. То је довело до усвајања ригорозније дефиниције рН као негативног логаритма активности водоникових јона у раствору. pH = – log a H + = – log γ [ Н + ] , (1.2) где је: a H + - активност водоникових јона,

Upload: serbiaduke

Post on 08-Nov-2015

214 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

merenje ph vrednosti

TRANSCRIPT

  • 1

    , ,

    ,

    , 2013/2014. [email protected]

    ,

    - . . . - , , . , . . , , , . , . . - . - , , . , . . . - , -, , , , .

    1.

    +. 0 14. :

    7

    . , [+] 1.

    pH = log [H+] . (1.1)

    , . .

    pH = log aH+ = log [ + ] , (1.2) : aH

    +

    -

    ,

  • 2

    - .

    (1.1) (1.2) aH+. , . , 1.

    25 1 mol/dm3 10-7 + -, 7. 1 mol/dm3 1 mol HCl , 10-14 + 1 mol/dm3. , + - 14 , :

    1,008 10 moldm 1.3

    Ka + 1, . =10 110-10 10-10 1.

    :

    |"# R%F ln

    ()*

    2,3 R%F log -0,1984 %0" -59,1 1.4 : R- , - , F- , - , )*- .

    2.

    .

    2.1

    , . () . ( 2.1) 1.

    :

    2 2,3 R%F 3log 4 - log 5 . 2.1

    2.1: .

  • 3

    4 1mol/dm , . , :

    2 -59,1 log 59,1 mV. 2.2

    , 0,01 , 0,591 mV. O 14 108 10mol/dm . K =7 0,01 , 109mol/dm 2,3 10: mol/dm.

    T=298 K (25C), :

    dE/dT0,1984TpH [mV/C] . ( 2.3)

    . . [1].

    , . . .

    : , , , . , . , .

    - , . . 4,44 0,2 [V] 25 . , + . 1[bar].

    - . Pt- , AgCl. Pt- . , . =0,2224 V.

    - . 5 mm. -. , .

    pH - pH . . . pH (0-13), 0-100[ ] 0,1-0,5 []. : 5[mm], 10-12[mm], 100[mm]. .

  • 4

    - . . , . N- . [1].

    - . . 10 [m], 1[m], 0,5[s], [1].

    pHFET- (ISFET-ion sensitive field effect transistor) . ISFET, - pHFET , - FET (MOSFET), . . . , , , , [4.

    2.2 ,

    . - . , , .

    2.2.1

    . , . , .

    2.2.2 , , ,

    , . , . , , 4.

    3. -

    - , - . - 1936 . - . .

    pH pH- CyberScan CON 510 ( EUTECH-) pH- 5722 (). .

  • 5

    3.1 pH- CyberScan CON 510 , pH ,

    (TDS) . - TDS . LCD . pH .

    3.1: pH- CyberScan CON 510. .

    . . . . . .

    3.2 pH- 5722 pH

    . , . .

    pH 0-14 0,02 pH, -1999 mV +1999 mV 0,1% 2 V.

    1000 . . .

    2x9 V, 220 V . . , 10 .

    3.2: . 3.3: .

  • 6

    4.

    CyberScan CON 510 5722 . , .

    4.1: . : -. : - CyberScan CON 510, , - 5722,

    , . : 4,7 9, , .

    :

    ) - CyberScan CON 510

    1. ON . 2. -

    , . . . .

    . .

    , .

    : 1. , MODE . 2. ,

    . 3. . ,

    . . 4. CAL/MEAS . 5. READY ENTER

    . 6. CAL/MEAS .

    . 7. ,

    .

    . . , .

  • 7

    1) : 1. 2. .

    . 3. . READY

    2) 7.

    . .

    3) . 9. .

    ) 5722

    : 7, . :

    1. 7 . 2. GLASS or COMBINED . 3. , 2 cm. . 4. . 5. N.

    7 0,01. 7 BAL 7.

    6. , 0...14 . 7. STANDARDIZE 7 0,01, .

    7. . . SLOPE .

    8. . 9.

    . .

    : A) CyberScan CON 510

    A

    4 2,52 2-3 7 7,01 7 9 8,11 9

    . . . ,

  • 8

    . .

    B) 5722 . . 20 , 5 . .

    5.

    . , . , , . , , . - . . , pHFET / , . . ( ) , - . .

    7.

    [1] , , , , 2002. [2] . , , - , 2010. [3] ., , , 2010. [4 JohnG. Webster , The Masurment, Instrumentation and Sensors Handbook, CRC Press LLC, 1999. 5 www.industrijska-merenja.com 6 CyberScan CON 510 EUTECH- 7 - 5722 (),