Khoa v t lý-v t lý kĩ thu t B môn v t lý đi n ậ ậ ậ ộ ậ ệ
tử
pH sensor
Giáo viên h ng d nướ ẫ
Tr n Thi n Huânầ ệ
Sinh viên th c hi nự ệ
Nguy n Sĩ Anễ
Ngô Th Thu Ngaị
Nguy n Quang Vinhễ
Huỳnh Vi t Th ngệ ườ
pH là gì ?
pH là ch s đo ỉ ố đ ho t đ ngộ ạ ộ c a các ủion hiđrô (H+)
trong dung d chị và vì v y là ậđ axítộ hay bazơ c a nó. ủ
Trong các h ệdung d ch n cị ướ , đ ho t đ ng c a ion ộ ạ ộ ủ
hiđrô đ c quy t đ nh b i ượ ế ị ở h ng s đi n lyằ ố ệ c a n c ủ ướ
(Kw) = 1,011 × 10−14 25 °C) và t ng tác v i các ion ở ươ ớ
khác có trong dung d ch. Do h ng s đi n ly này nên ị ằ ố ệ
m t dung d ch trung hòa (đ ho t đ ng c a các ion ộ ị ộ ạ ộ ủ
hiđrô cân b ng v i đ ho t đ ng c a các ion hiđrôxít) có ằ ớ ộ ạ ộ ủ
pH x p x 7. Các dung d ch n c có giá tr pH nh h n 7 ấ ỉ ị ướ ị ỏ ơ
đ c coi là có tính axít, trong khi các giá tr pH l n h n 7 ượ ị ớ ơ
đ c coi là có tính ki m. (ượ ề Wikipedia )
lgpH H
+
� �
= − � �
Ph ng pháp xác đ nh pHươ ị
Có 4 ph ng pháp chínhươ
dung d ch đ i màu đ đo pH ị ổ ể
methyl red
pH<=4: đỏ
pH>=7: vàng
4<pH<7: đ đ cam cam vàngỏ ỏ
bromthymol Blue
pH<=6: vàng
pH>=8: xanh d ngươ
6<pH<8: vàng vàng xanh xanh lá cây xanh
d ngươ
phenolphthalein
pH<8: không màu
pH>=8: đỏ
Ph ng pháp xác đ nh pHươ ị
dùng gi y pH đ đo ấ ể
gi y đ c t m v i nhi u ch t ch th màu khác nhau và m i h p gi y có ấ ượ ẩ ớ ề ấ ỉ ị ỗ ộ ấ
đính kèm b ng màu đ so sánh khi đ c k t qu ả ể ọ ế ả
pH k ế
là pp t i u và đ chính xác nh t có th đ n 2 s th p phân tùy theo model ố ư ộ ấ ể ế ố ậ
c a máy ủ
Dùng đi n c c đo pHệ ự
Đi n c c hydroệ ự : là đi n c c chu n tuy t đ i đ đo pH. ệ ự ẩ ệ ố ể
Đi n c c hydro là m t b n platin đ c ph platin x p (b ng ph ng pháp ệ ự ộ ả ượ ủ ố ằ ươ
đi n phân) nhúng trong dung d ch có hydro đi qua v i áp su t 1 atm. Th ệ ị ớ ấ ế
c a đi n c c này b ng ủ ệ ự ằ
trong đó,
R = 8,314 J/(mol.K) là h ng s khíằ ố
T là nhi t đ tuy t đ iệ ộ ệ ố
F = 9,649.104 là h ng s Faradayằ ố
[H+] là n ng đ ion hydro trong dung d chồ ộ ị
Theo ph ng trình này ta th y th đi n c c t l thu n v i pHươ ấ ế ệ ự ỷ ệ ậ ớ
2,303 lg
RT
E H
F
+
� �
=� �
Ph ng pháp xác đ nh pHươ ị
Đi n c c th y tinhệ ự ủ :
Ph n nh y c a đi n c c là m t b u b ng th y tinh có tính ầ ạ ủ ệ ự ộ ầ ằ ủ
ch t đ c bi t v thành ph n cũng nh đ dày. Ch t đi n ly ấ ặ ệ ề ầ ư ộ ấ ệ
bên trong đi n c c th ng là dung d ch HCl có n ng đ c ệ ự ườ ị ồ ộ ố
đ nh. Khi nhúng đi n c c vào dung d ch, m t ngoài c a b u ị ệ ự ị ặ ủ ầ
th y tinh b hydrat hóa, và s trao đ i gi a ion Na+ và ion ủ ị ự ổ ữ
H+ t o nên m t l p ion hydro trên b m t. L p ion này ạ ộ ớ ề ặ ớ
t ng tác v i các silicat tích đi n âm t o nên m t th đi n ươ ớ ệ ạ ộ ế ệ
c c t l v i n ng đ H+ trong dung d ch.ự ỷ ệ ớ ồ ộ ị