结果 解释为什么与其他电极类型(如金属电极)的测量相比,基于玻璃电极的pH测量特别具有挑战性。 因为用于构造玻璃电极的玻璃膜的电阻特别高。这需要10非常高的输入阻抗的测量装置12 Ω以上一百万倍,典型的电压表或数据记录器的。 即使电池电阻相对较低(可能允许具有1MΩ输入阻抗的数据记录器)来测量电池电位,也要解释为什么仍然优选使用高输入阻抗器件。 在电位测定中,我们测量细胞电位(两个电极之间的电位差)。原则上,当电池电阻较低时(例如使用金属电极),我们可以使用数据记录仪或常规电压表来测量电池电位。然而,可感知的电流将流过电池。该电流导致电池电势随着时间以与电池放电类似的方式降低。因此,即使具有低电阻的电池,也优选使用高输入阻抗装置来监测电池电位。 解释为什么高输入阻抗电压表通常被称为pH计。 因为pH测量是最常见的电位分析形式,最常见的测试是化学实验室进行的。请注意,pH计是电压表,但输入阻抗非常高。 如果您尝试使用ADC-16数据记录仪或常规电压表直接测量玻璃/参考电池电极的电池电位,会发生什么? 假设玻璃/参比电池的电位为0.5V,其内阻为100MΩ。可以认为该电路由串联的电位源(Es)和电阻(Rs)组成。现在让我们计算测量设备的电阻为1MΩ时测量电位的相对误差。这个例子类似于Skoog等人的“Instruments of Instrumental Analysis”,Saunders College Publishing,第五版,1998年(第611页)。

根据欧姆定律:Es = IRs + IRm 由于Rs几乎是Rm的100倍,因此测量装置仅测量约1%的Es。因此,测得的电位将非常小并接近于零。当我们将这些值替换为pH = 7.00 - (X / 59.1) - 其中X非常小(接近零)时,我们可以理解为什么ADC-16将在连接到玻璃电极的情况下测量约7的pH值它直接与溶液的pH值无关。该预测在图5所示的实验中得到验证。在该实验中,将两个玻璃组合电极一起浸入不同的缓冲溶液中。其中一个电极连接到4-Ch模块中的Ch1,另一个电极直接连接到ADC-16的通道5。由于ADC-16只能测量很小一部分电池电位, 你能想到使用这种多声道录音的另一个好处吗? 使用多于电极测量相同的参数(例如pH或其他离子浓度)可以提供增强信噪比的平均值。PicoLog的“计算参数”功能有助于直接绘制4个通道的平均值。


注意事项 pH4.0和7.0的两种标准缓冲液通常用于pH校准。 该实验中显示的等式可用于单点校准。但是,为了进行更精确的测量,建议在Picolog的缩放功能中使用“查表”选项来执行2点或3点校准。 采样率可以每隔一两分钟设置为1个样本。这允许足够的时间在下一个数据点被采样之前将玻璃电极从一个烧杯移动到另一个烧杯。

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