Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Science Education Library
General Chemistry

A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 20 seconds.

 

Mit Hilfe einen pH Meter

Article

Transcript

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the English version.

Das pH-Meter ist ein elektrisches Gerät, das die Säure oder Basizität von wässrigen Lösungen bestimmt, eines der wichtigsten Parameter häufig überwacht.

Um ein pH-Meter zu verwenden, ist die pH-Elektrode zunächst mit standard Pufferlösungen mit bekannten pH-Werten kalibriert, die den zu messenden Bereich erstrecken. Um eine pH-Messung zu machen, ist die Elektrode in der Probenlösung eingetaucht, bis eine stetige Lesung erreicht ist. Die Elektrode ist dann nach jeder Probe gespült und in einer Speicherlösung gespeichert, nachdem die Messungen durchgeführt wurden.

Dieses Video demonstriert, wie kalibrieren einen pH-Meter, pH-Messung zu erhalten, als auch bieten ein paar Tipps zum Umgang mit der empfindlichen Elektrode.

Wenn eine Säure oder eine Base in Wasser gelegt wird, können Hydrolyse Reaktionen auftreten. Die Höhe der Protolyse Ionen oder ergab in der Reaktion Hydroxid-Ionen bestimmt die Säure oder Basizität der Lösung. Diese wichtige Eigenschaft ist häufig durch die Konzentration der Hydroniumionen Ion, die oft als Wasserstoff-Ionen oder Protonen verkürzt wird, bewertet. Für die meisten Lösungen, die Wasserstoff-Ionen-Konzentration in Mol / l, ausgedrückt ist sehr klein, so dass ein praktischer Menge, pH, wurde eingeführt.

pH ist definiert als der negative Logarithmus der molaren Konzentration von Wasserstoff-Ionen. Die pH-Skala reicht von 0 bis 14. Reines Wasser ist neutral mit einem pH-Wert von 7; pH-Wert kleiner als 7 ist sauer, und pH-Wert größer als 7 ist einfach. Da die pH-Skala logarithmisch ist, entspricht eine Einheit Abnahme des pH-Wertes eine Verzehnfachung in Säure.

Wie sieht also den pH-Wert Messgerät messen pH-Wert? Ein wesentlicher Bestandteil einer pH-Meter ist ein Wasserstoff-Ionen-sensitiven Elektrode. Die Lösung innerhalb dieser Elektrode enthält eine bekannte Konzentration von Wasserstoff-Ionen. Wenn die Elektrode in eine Lösung von unbekannten pH eingetaucht wird, entsteht eine elektrische Spannung als eine Funktion der Wasserstoff-Ionen-Konzentration in der Probelösung. Diese Wasserstoff-Ionen-sensitiven Elektrode, zusammen mit einer Referenzelektrode, mit der es häufig zu einem Leib kombiniert wird, ist auf die pH-Meter verbunden, so dass entwickelten Potenzial gemessen und in den pH-Wert konvertiert werden kann.

Nun, da Sie die Theorie hinter dem pH-Meter zu verstehen, seine Verwendung in einer landwirtschaftlichen Umgebung betrachten.

Vor der pH-Messung ist das pH-Messgerät kalibriert. Kalibrierung sollte zu Beginn eines jeden Tages oder vor jeder Messung durchgeführt werden, wenn äußerst präzise Daten benötigt werden.

Wählen Sie die Puffer, die den Bereich der pH Werte der Proben erstrecken. In dieser Demo ist das pH-Meter mit drei Puffer mit pH 4, 7 und 10 kalibriert. Sicherstellen Sie, dass die Puffer sind frisch, unbenutzt und noch nicht abgelaufenen.

Um zu beginnen, schalten Sie das pH-Meter durch Drücken des Ein-/Ausschalters.

Als nächstes stecken Sie die pH-Sonde und automatische Temperaturkompensation oder ATC Sonde, das Gerät. Sicherstellen Sie auf dem LCD-Display, dass der Messmodus "pH" ist. Wenn dies nicht der Fall ist, drücken Sie die Taste "MODE" bis "pH" angezeigt wird.

Dann entfernen Sie die pH-Elektrode aus dem Speicher-Puffer. Achten Sie darauf, dass Sie nicht die Elektrode Birne zu jedem Zeitpunkt während des Experiments austrocknen lassen. Spülen Sie die Elektrode mit destilliertem Wasser, gefolgt von der pH-7-standard-Puffer.

Als nächstes tauchen Sie die pH-Elektrode in den Puffer. Rühren Sie den Puffer mit einer magnetischen Bar für optimale Ergebnisse zu erzielen. Um zu vermeiden, bricht die fragile Elektrode, achten Sie darauf, einen Abstand zwischen der Elektrode und der Rührstab zu halten.

Die Kalibrierfunktion wählen mit der Taste "CAL(ibration) / MEAS(urement)". Festlegen des Puffer pH-Wertes um 7.00 Uhr. Wenn der Messwert stabil ist, drücken Sie "ENTER". Die primäre Lesung blinkt kurz; das sekundäre Display zeigt die verbleibende Puffer. Die Elektrode kann nun mit dem nächsten standard Puffer kalibriert werden.

Spülen Sie die pH-Elektrode als vor, zunächst mit destilliertem Wasser, dann den pH 4 standard-Puffer. Dann setzen Sie die Elektrode in den Puffer. Wenn der Messwert stabil ist, drücken Sie "ENTER". Die primäre Lesung blinkt kurz, gefolgt von einer Darstellung der Prozent Effizienz oder Neigung, bevor die verbleibenden Puffer auf dem sekundären Bildschirm angezeigt werden.

Wiederholen Sie schließlich den spülen und Kalibrierung mit dem pH 10 standard-Puffer. Die stetige Lesung sollte pH 10.01. Sobald "Enter" gedrückt werden, die 3-Punkt-Kalibrierung erfolgt und das Messgerät automatisch wird in den Messmodus zurück.

Das Gerät ist nun bereit, die verwendet werden, um Bodenproben aus einem Kartoffelfeld zu testen.

Starten Sie die pH-Messung durch die pH-Elektrode mit destilliertem Wasser gründlich spülen. Tupfen Sie die Elektrode an ein Labor Reinigung Gewebe um überschüssiges Wasser zu entfernen. Achten Sie darauf, dass Sie nicht die Birne zu reiben, da es eine statische Aufladung Anhäufung führen kann. Zwischen jeder Probe um Kontaminationen zu vermeiden sollte spülen Schritt durchgeführt werden.

Tauchen Sie als nächstes die pH-Elektrode in einer Probe unter Rühren. Die Rührgeschwindigkeit sollte dasselbe wie bei der Kalibrierung. Warten auf die Lesung zu stabilisieren, die weniger als 60 nehmen sollte s für die meisten Proben, notieren Sie den pH-Wert. Wenn nötig, drücken Sie die "HOLD"-Taste, um die Lesung Anzeige einzufrieren. Drücken Sie erneut, Lesung wieder aufzunehmen. Der pH-Wert kann durch Drücken der "MI" (oder Speicher einfügen) des Knopfes in den Speicher gespeichert werden. Das Speichergedächtnis Lage oder StO, wird kurz angezeigt.

Wiederholen Sie den spülen und Messung wie oben gezeigt, für die restlichen Proben. Nach Abschluss der Messungen sind gründlich spülen der Elektrodendurchmessers vor der Platzierung in Storage-Lösung.

In diesem Experiment wurde der pH-Wert des mehrere Bodenproben aus landwirtschaftlich genutzten Feldern gemessen. pH hat zahlreiche Auswirkungen auf die Pflanzenentwicklung, einschließlich der Nährstoff Verfügbarkeit, Toxizität und Krankheit-Kontrolle. Verschiedene Kulturen haben pH-Bereiche für optimales Wachstum. Durch die Kontrolle des pH-Wertes, kann die Krankheit während der Ertragssteigerung minimiert werden.

Die Bodenproben wurden bei fünf Kartoffelfeldern unter verschiedenen Zuschneiden Drehung Praktiken mit oder ohne Grundwasser Bewässerung entnommen. Grundwasser-Bewässerung erhöht konsequent Boden-pH in allen fünf Bereichen. Diese Daten sind für die Bereitstellung von Kalken Empfehlung für den Kartoffelfeldern unerlässlich.

Vielen Bereichen der Wissenschaft erfordert pH-Messung oder Überwachung in ihrer Forschung.

Zum Beispiel um Biomasse effizienter nutzen und pflanzlichen Zellwand Architektur besser zu verstehen, eine Reihe von Reaktionen erfolgte um zu synthetisieren, Naturnachahmer Holz, so dass Zellwand Anlagenarchitektur besser verstanden werden kann.

In einem ersten Schritt wurde Kraft Pulp Faser zur Nanofibrillated Zellulose zu generieren. Der pH-Wert des Reaktionsgemisches verringerte sich die Hydroxyl, die Gruppen auf die Zellulose oxidiert wurden.

Der pH-Wert wurde kontinuierlich überwacht und angepasst durch Zugabe von Natriumhydroxid. Sobald alle zugänglichen Hydroxylgruppen oxidiert wurden, der pH-Wert nicht mehr ändern würde und die Reaktion war komplett.

In dieser Umwelt-Studie wurde Wasserabfluß in einer Einrichtung, die Simulation von Stadtlandschaften analysiert. Abfluss hat das Potenzial, tragen Nährstoffe und Sedimente in lokalen Bäche und Seen, wo sie zur Eutrophierung beitragen können.

Eine Anlage mit mehreren Feld-Handlungen wurde gebaut, und Abflusswasser gesammelt. Der pH-Wert der Abfluss Proben, zusammen mit anderen chemischen Bestandteile wurde quantifiziert.

In der Life-Science-Forschung ist pH auch von großem Interesse, wie es in lebenden Organismen streng reglementiert ist. In diesem Beispiel wurden fluoreszierende pH-Sensoren entwickelt.

Um diese Sensoren in Vitrozu kalibrieren, wurde eine pH-Titrierung in eine Küvette durchgeführt, wo der pH-Wert der Sensorlösung wurde mit einer Mikroelektrode gemessen und Emissionsspektren bei jedem pH-Wert stammen. Auf diese Weise könnte der Fluoreszenzintensität gegen den pH-Wert eine Kalibrierkurve erzeugen geplottet werden.

Diese Sensoren wurden dann verwendet, um pH in lebenden Zellen zu messen.

Sie habe nur Jupiters Einführung in die Verwendung eines pH-Meter beobachtet. Sie sollten jetzt verstehen was pH ist, wie das Gerät funktioniert und wie mit einem pH-Wert messen.

Danke fürs Zuschauen!

Read Article

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter