Systém štátnej podpory
jednota meraní

ŠTANDARDNÉ TITRY NA VARENIE
NÁRAZNOVÉ RIEŠENIA -
PRACOVNÉ ŠTANDARDY pH 2nd a 3. VYBITIE

Technické a metrologické charakteristiky

Metódy ich určovania

Moskva Standartinform 200 8

Predslov

Stanovujú sa ciele, základné princípy a základný postup vykonávania prác na medzištátnej normalizácii GOST 1.0-92„Medzištátny systém normalizácie. Základné ustanovenia“ a GOST 1.2-97„Medzištátny systém normalizácie. Medzištátne normy, pravidlá a odporúčania pre medzištátnu normalizáciu. Poradie vývoja, prijatia, aplikácie, aktualizácie a zrušenia "

O štandarde

1 VYVINUTÉ Federálnym štátnym jednotným podnikom „Celoruský výskumný ústav fyzikálnych, technických a rádiotechnických meraní“ (FSUE „VNIIFTRI“) Federálnej agentúry pre technickú reguláciu a metrológiu

2 ZAVEDENÉ Federálnou agentúrou pre technickú reguláciu a metrológiu

3 PRIJATÉ Medzištátnou radou pre normalizáciu, metrológiu a certifikáciu (zápisnica č. 26 z 8. decembra 2004)

Skrátený názov krajiny podľa MK (ISO 3166) 004-97	Kód krajiny podľa MK (ISO 3166) 004-97	Skrátený názov národného normalizačného orgánu
Azerbajdžan		Azstandard
Bielorusko		Štátna norma Bieloruskej republiky
Kazachstan		Štátna norma Kazašskej republiky
Kirgizsko		Kirgizsko štandard
Moldavsko		Moldavsko-štandard
Ruská federácia		federálna agentúra pre technický predpis a metrológiu
Tadžikistan		Tadžický štandard
Uzbekistan		Uzstandard

4 Vyhláška Federálnej agentúry pre technickú reguláciu a metrológiu z 15. apríla 2005 č. 84-st. medzištátny štandard GOST 8.135-2004 vstúpila priamo do platnosti ako národná norma Ruská federácia od 1.8.2005

6 REVÍZIA. decembra 2007

Informácie o nadobudnutí platnosti (ukončení) tejto normy a jej zmenách sú zverejnené v indexe „Národné normy“.

Informácie o zmenách tohto štandardu sú zverejnené v indexe (katalógu) "Národné štandardy" a text zmien - v informačné tabule „Národné normy“. V prípade revízie alebo zrušenia tejto normy budú príslušné informácie zverejnené v informačnom indexe „Národné normy“

MEDZIŠTÁTNY ŠTANDARD

Dátum predstavenia - 01.08.2005

1 oblasť použitia

Táto norma sa vzťahuje na štandardné titre, čo sú presné váženia chemikálií v liekovkách alebo ampulkách, určených na prípravu tlmivých roztokov s určitými hodnotami pH, a stanovuje technické a metrologické charakteristiky a metódy ich stanovenia.

2 Normatívne odkazy

Tento štandard používa Normatívne odkazy podľa nasledujúcich noriem:

3.4 Štandardné titre sa vyrábajú s odváženými množstvami chemikálií potrebných na prípravu 0,25; 0,50 a 1 dm 3 tlmivého roztoku. Menovitá hmotnosť vzorky látky potrebnej na prípravu 1 dm 3 tlmivého roztoku je uvedená v tabuľke.

stôl 1

	Chemické látky zahrnuté v štandardnom titri	Nominálna hmotnosť vzorky mžiadne M zahrnuté v štandardnom titri, na prípravu 1 dm 3 tlmivého roztoku 1, g	Nominálna hodnota pH tlmivého roztoku pri 25 °C 2)
	x 2H20	25,219	1,48
	Tetraoxalát draselný 2-voda KH3 (C204) 2 x 2H20	12,610	1,65
	Hydrodiglykolát sodný C4H505Na	7,868	3,49
	Hydrotartrát draselný KNS 4 H 4 C 6	9,5 3)	3,56
	Hydroftalát draselný KNS 8 H 4 O 4	10,120	4,01
	Kyselina octová CH3COOH Octan sodný CH 3 COONa	6,010 8,000	4,64
	Kyselina octová CH3COOH Octan sodný CH 3 COONa	0,600 0,820	4,71
	Piperazín fosfát C 4H10N2H3PO4	4,027	6,26
	Monohydrogenfosforečnan sodný Na2HP04	3,3880 3,5330	6,86
	Dihydrofosforečnan draselný KH 2 RO 4 Monohydrogenfosforečnan sodný Na2HP04	1,1790 4,3030	7,41
	Dihydrofosforečnan draselný KH 2 RO 4 Monohydrogenfosforečnan sodný Na2HP04	1,3560 5,6564	7,43
	Tris 4) (HOCH2)3CNH2 Tris 4) hydrochlorid (HOCH 2) 3 CNH2HCl	2,019 7,350	7,65
	Tetraboritan sodný 10-vodný Na2B407 x 10H20	3,8064	9,18
	Tetraboritan sodný 10-vodný Na2B407 x 10H20	19,012	9,18
	uhličitan sodný Na2C03 Kyselina uhličitan sodný NaHC03	2,6428 2,0947	10,00
	Hydroxid vápenatý Ca (OH) 2	1,75 3)	12,43
1) Na prípravu tlmivého roztoku s objemom 0,50 a 0,25 dm 3 sa hmotnosť vzorky látky musí znížiť 2 a 4 krát. 2) Závislosť hodnôt pH tlmivých roztokov od teploty je uvedená v prílohe. . 3) Vzorka na prípravu nasýteného roztoku. 4) Tris-(hydroxymetyl)-aminometán.

3.5 Hmotnosti vážených látok v štandardných titroch musia zodpovedať nominálnym hodnotám s toleranciou najviac 0,2 %. Hmotnosti vážených látok v štandardných titroch na prípravu nasýtených roztokov hydrotartrátu draselného a hydroxidu vápenatého musia zodpovedať nominálnym hodnotám s toleranciou najviac 1%.

3.6 Tlmiace roztoky pripravené zo štandardných titrov by mali reprodukovať nominálne hodnoty pH uvedené v tabuľke.

Prípustné odchýlky od nominálnej hodnoty pH by nemali presahovať:

± 0,01 pH - pre tlmiace roztoky - pracovné štandardy pH 2. kategórie;

± 0,03 pH - pre tlmivé roztoky - pracovné štandardy pH 3. kategórie.

3.7 Štandardné titre sa môžu vyrábať vo forme odvážených dávok práškov chemikálií a vo forme ich vodných roztokov (štandardné titre s kyselinou octovou - len vo forme vodných roztokov), balené v hermeticky uzavretých fľaštičkách alebo zapečatené v sklenené ampulky.

Na prípravu vodných roztokov sa používa destilovaná voda. GOST 6709.

3.8 Požiadavky na balenie, balenie, označovanie a prepravu štandardných titrov - podľa technické údaje pre špecifické štandardné titre.

3.9 Prevádzková dokumentácia pre štandardné názvy by mala obsahovať tieto informácie:

Účel: kategória (2. alebo 3.) pracovných štandardov pH - tlmivé roztoky pripravené zo štandardných titrov;

Nominálna hodnota pH tlmivých roztokov pri 25 °С;

Objem tlmivých roztokov v kubických decimetroch;

Metodika (návod) na prípravu tlmivých roztokov zo štandardných titrov vypracovaná v súlade s prílohou tejto normy;

Štandardný titer skladovateľnosti.

4 Metódy na charakterizáciu štandardných titrov

4.1 Počet vzorieknna určenie charakteristík každej modifikácie sa štandardné titre vyberú podľaGOST 3885 v závislosti od objemu šarže štandardných titrov tejto modifikácie, najmenej však tri vzorky štandardných titrov v ampulkách (na stanovenie pH) a najmenej šesť vzoriek vo fľaštičkách (3 - na stanovenie hmotnosti, 3 - na stanovenie pH).

4.2 Používané meradlá musia mať overovacie certifikáty (certifikáty) s platnou dobou overenia.

4.3 Merania sa vykonávajú za normálnych podmienok:

teplota okolitého vzduchu, °С 20 ± 5;

relatívna vlhkosť vzduchu, % od 30 do 80;

atmosférický tlak, kPa (mm Hg) od 84 do 106 (od 630 do 795).

4.4 Odvážená hmotnosť chemikálie v liekovke 1) je určená rozdielom hmotnosti odváženej liekovky a hmotnosti prázdnej čistej liekovky. Merania hmotnosti vzorky a hmotnosti liekovky sa vykonávajú s chybou najviac 0,0005 g na analytických váhach (trieda presnosti nie nižšia ako 2 podľa GOST 24104).

1) V sklenenej ampulke nie je stanovená hmotnosť vzorky štandardného titra.

4.4.1 Odchýlka D i, %, hmotnosť vzorky z nominálnej hodnoty hmotnosti pre každú zo vzoriek je určená vzorcom

kde m nom- nominálna hmotnosť vzorky chemickej látky, ktorá je súčasťou štandardného titra (pozri tabuľku);

i

m i- výsledok merania hmotnostii-tá vzorka ( i = 1 ... n), G.

4.4.2 Ak aspoň pre jednu zo vzoriek je hodnota D ibude viac ako 0,2 % (a pre štandardné titre na prípravu nasýtených tlmivých roztokov - viac ako 1 %), potom sa dávka štandardných titrov tejto modifikácie zamietne.

4.5.1 Hodnota pH tlmivého roztoku - pracovný štandard pH 2. kategórie pripravený zo štandardného titra sa stanovuje pomocou pracovného štandardu pH 1. kategórie ( GOST 8.120) pri teplote tlmivých roztokov (25 ± 0,5) °C v súlade s metódami vykonávania meraní pH zahrnutými v predpisov pracovný štandard pH 1. kategórie.

4.5.1.1 odchýlka pH od menovitej hodnoty ( D pH) i, určený vzorcom

(DpH) i= | pH nom - pH i | ,

kde i- číslo vzorky štandardného titra;

pH nom - nominálna hodnota pH tlmivého roztoku podľa tabuľky;

pH i - Výsledok merania hodnoty pHi-tá vzorka ( i = 1 ... n).

4.5.1.2 Ak hodnota ( D pH) ipre každý z tlmivých roztokov nie viac ako 0,01 pH, potom sa štandardné titre tejto šarže považujú za vhodné na prípravu pracovného štandardu pH 2. kategórie.

Ak hodnota (D pH ) ipre každý z tlmivých roztokov nie viac ako 0,03 pH, potom sa štandardné titre tejto šarže považujú za vhodné na prípravu pracovného štandardu pH 3. kategórie.

(DpH) i

4.5.4 Hodnota pH tlmivého roztoku - pracovný štandard pH 3. kategórie, pripravený zo štandardného titra, sa stanovuje referenčným pH metrom 2. kategórie ( GOST 8.120) v súlade s návodom na použitie pH metra pri teplote tlmivých roztokov (25 ± 0,5) °C.

4.5.2.1 odchýlka pH od menovitej hodnoty ( D pH) i určený .

4.5.2.2 Ak hodnota ( D pH) ipre každý z tlmivých roztokov nie viac ako 0,03 pH, potom sa štandardné titre tejto šarže považujú za vhodné na prípravu pracovného štandardu pH 3. kategórie.

Ak pre aspoň jeden z tlmivých roztokov(DpH) ibude viac ako 0,03 pH, potom sa merania zopakujú na dvojnásobnom počte vzoriek.

Výsledky opakovaných meraní sú konečné. Ak sú výsledky negatívne, dávka štandardných titrov sa zamietne.

Príloha A
(povinné)

Chemické látky pre štandardné titre sa získavajú dodatočným čistením chemických činidiel s kvalifikáciou minimálne analytickej kvality. Chemické reagenty os.p. a ch.p., môžu byť použité bez ďalšieho čistenia. Avšak konečným kritériom ich vhodnosti pre štandardné titre je hodnota pH tlmivých roztokov pripravených zo štandardných titrov. Na čistenie látok je potrebné používať destilovanú vodu (ďalej len voda) s mernou elektrickou vodivosťou najviac 5× 10-4 cm × m -1 pri teplote 20 °C podľa GOST 6709.

A.1 Tetraoxalát draselný 2-voda KH 3 (C 2 O 4) 2× 2H20 sa čistí dvojitou rekryštalizáciou z vodných roztokov pri teplote 50 °C. Vysušte v rúre s prirodzené vetranie pri teplote (55± 5) °С do konštantnej hmotnosti.

A.2 Hydrodiglykolát sodný (oxydiacetát) C4H505Na sušené pri 110 °C do konštantnej hmotnosti. Ak chemické činidlo nie je k dispozícii, potom sa hydrodiglykolát sodný získa polovičnou neutralizáciou zodpovedajúcej kyseliny hydroxidom sodným. Po kryštalizácii sa kryštály odfiltrujú na poréznom sklenenom filtri.

A.3 Hydrotartrát draselný (vínan draselný) KNS 4 H 4 O 6 sa čistí dvojitou rekryštalizáciou z vodných roztokov; sušené v sušiarni pri teplote (110± 5) °С do konštantnej hmotnosti.

A.4 Hydroftalát draselný (kyselina ftalát draselný) KNS 8 H 4 O 4 sa čistí dvojitou rekryštalizáciou z horúcich vodných roztokov s prídavkom uhličitanu draselného počas prvej rekryštalizácie. Vyzrážané kryštály sa odfiltrujú pri teplote nie nižšej ako 36 °C. Sušte v rúre s prirodzeným vetraním pri teplote (110± 5) °С do konštantnej hmotnosti.

A.5 Kyselina octová CH 3 COOH ( GOST 18270) sa čistí jedným z nasledujúcich spôsobov:

a) destilácia s prídavkom malého množstva bezvodého octanu sodného;

b) dvojité frakčné zmrazovanie (po ukončení procesu kryštalizácie sa nadbytok kvapalnej fázy odstráni).

A.6 octan sodný 3-vodný (octan sodný) CH 3 COONa × 3H20 ( GOST 199) sa čistí dvojitou rekryštalizáciou z horúcich vodných roztokov, po ktorej nasleduje kalcinácia soli pri teplote (120 °C± 3) °С do konštantnej hmotnosti.

A.7 Piperazínfosfát C 4H10N2H3PO4x H 2 O sa syntetizuje z piperazínu a kyseliny fosforečnej ( GOST 6552), purifikovaný trojitou rekryštalizáciou z alkoholových roztokov. Vysušte na silikagéli v tme v exsikátore do konštantnej hmotnosti.

A.8 Monosubstituovaný fosforečnan draselný (dihydrogenfosforečnan draselný) KH 2 PO 4 ( GOST 4198) sa čistí dvojitou rekryštalizáciou zo zmesi voda-etanol s objemovým pomerom 1:1 a následným sušením v sušiarni pri teplote (110 st.± 5) °С do konštantnej hmotnosti.

A.9 Disubstituovaný 12-vodný fosforečnan sodný (monohydrogenfosforečnan sodný) Na2HP04 (bezvodý) sa získa z 12-vodnej soli Na2HPO 4x 12H20 ( GOST 4172) trikrát rekryštalizácia z horúcich vodných roztokov. Sušte (dehydratujte) v sušiarni s prirodzeným vetraním postupne v nasledujúcich režimoch:

Pri (30 ± 5) °С - do konštantnej hmotnosti

Pri (50 ± 5) °С - » » »

Pri (120 ± 5) °С - » » »

A.10 Tris-(hydroxymetyl)-aminometán ( HOCH2)3CNH2 sušené pri 80°C v sušiarni do konštantnej hmotnosti.

A.11 Tris-(hydroxymetyl)-aminometán hydrochlorid ( HOCH2)3CNH2HCl sušené pri 40°C v sušiarni do konštantnej hmotnosti.

A.12 Tetraboritan sodný 10-vodný Na2B407 x 10H20 ( GOST 4199) sa čistí trojnásobnou rekryštalizáciou z vodných roztokov pri teplote (50 °C± 5) °C. Sušte pri izbovej teplote dva až tri dni. Konečná príprava tetraboritanu sodného sa vykonáva tak, že sa soľ uchováva v sklenenom grafitovom (kremennom, platinovom alebo fluoroplastovom) pohári v exsikátore nad nasýteným roztokom zmesi chloridu sodného a sacharózy alebo nasýteným roztokom. KBr pri izbovej teplote do konštantnej hmotnosti.

A.13 Uhličitan sodný Na 2CO3 (GOST 83) sa čistí trojnásobnou rekryštalizáciou z vodných roztokov, po ktorej nasleduje sušenie v sušiarni pri teplote (275 °C± 5) °С do konštantnej hmotnosti.

A.14 Uhličitan sodný NaHC03 (GOST 4201) sa čistí trojitou rekryštalizáciou z vodných roztokov s prebublávaním oxidu uhličitého.

A.15 Hydroxid vápenatý Ca (OH) 2 sa získava kalcináciou uhličitanu vápenatého CaCO 3 ( GOST 4530) pri teplote (1000 st± 10) °C počas 1 hodiny Výsledný oxid vápenatý CaO sa ochladí na vzduchu pri teplote miestnosti a pomaly, po malých dávkach, sa za stáleho miešania naleje vodou, kým sa nezíska suspenzia. Suspenzia sa zahreje k varu, ochladí a prefiltruje cez sklenený filter, potom sa vyberie z filtra, vysuší sa vo vákuovom exsikátore do konštantnej hmotnosti a rozomelie sa na jemný prášok. Uložené v exsikátore.

Príloha B
(odkaz)

Štandardné číslo modifikácie titra	Chemické látky zahrnuté v štandardnom titri (úpravy podľa tabuľky)	pH tlmivých roztokov pri teplote, °С
	Tetraoxalát draselný 2-vodný					1,48	1,48	1,48	1,49	1,49	1,50	1,51	1,52	1,53	1,53
	Tetraoxalát draselný 2-vodný			1,64	1,64	1,64	1,65	1,65	1,65	1,65	1,65	1,66	1,67	1,69	1,72
	Hydrodiglykolát sodný		3,47	3,47	3,48	3,48	3,49	3,50	3,52	3,53	3,56	3,60
	Hydrogénvínan draselný						3,56	3,55	3,54	3,54	3,54	3,55	3,57	3,60	3,63
	Hydroftalát draselný	4,00	4,00	4,00	4,00	4,00	4,01	4,01	4,02	4,03	4,05	4,08	4,12	4,16	4,21
		4,66	4,66	4,65	4,65	4,65	4,64	4,64	4,65	4,65	4,66	4,68	4,71	4,75	4,80
	Kyselina octová + octan sodný	4,73	4,72	4,72	4,71	4,71	4,71	4,72	4,72	4,73	4,74	4,77	4,80	4,84	4,88
	Piperazín fosfát		6,48	6,42	6,36	6,31	6,26	6,21	6,14	6,12	6,03	5,95
		6,96	6,94	6,91	6,89	6,87	6,86	6,84	6,83	6,82	6,81	6,82	6,83	6,85	6,90
	Monohydrogenfosforečnan sodný + dihydrogenfosforečnan draselný	7,51	7,48	7,46	7,44	7,42	7,41	7,39	7,37
	Monohydrogenfosforečnan sodný + dihydrogenfosforečnan draselný		7,51	7,49	7,47	7,45	7,43	7,41	7,40
	Tris hydrochlorid + Tris	8,40	8,24	8,08	7,93	7,79	7,65	7,51	7,33	7,26	7,02	6,79
	Tetraboritan sodný	9,48	9,41	9,35	9,29	9,23	9,18	9,13	9,07	9,05	8,98	8,93	8,90	8,88	8,84
	Tetraboritan sodný	9,45	9,39	9,33	9,28	9,23	9,18	9,14	9,09	9,07	9,01	8,97	8,93	9,91	8,90
	Uhličitan sodný kyslý + uhličitan sodný	10,27	10,21	10,15	10,10	10,05	10,00	9,95	9,89	9,87	9,80	9,75	9,73	9,73	9,75
	hydroxid vápenatý	13,36	13,16	12,97	12,78	12,60	Poznámka - Na prípravu roztokov s hodnotou pH > 6 je potrebné prevariť destilovanú vodu a ochladiť na teplotu 25 - 30 °C. Pri príprave skleneného riadu nepoužívajte syntetické čistiace prostriedky. B.1.1 Štandardný titer sa prenesie do odmernej banky 2. triedy podľa GOST 1770(ďalej len banka). B.1.2 Vyberte injekčnú liekovku (ampulku) z obalu. B.1.3 Opláchnite povrch injekčnej liekovky (ampule) vodou a osušte filtračným papierom. B.1.4 Do banky vložte lievik, otvorte liekovku (ampulku) v súlade s pokynmi výrobcu, nechajte obsah úplne naliať do banky, vypláchnite liekovku (ampulku) zvnútra vodou, kým sa látka úplne neodstráni z povrchov, umývacia voda nalial do banky. B.1.5. Naplňte banku asi do dvoch tretín jej objemu vodou, pretrepávajte, kým sa obsah úplne nerozpustí (okrem nasýtených roztokov hydrogénvínanu draselného a hydroxidu vápenatého). B.1.6 Naplňte banku vodou bez pridania vody po značku 5 – 10 cm 3. Banka sa termostatuje 30 minút vo vodnom termostate pri teplote 20 °C (banky s nasýtenými roztokmi hydrovínanu draselného a hydroxidu vápenatého sa úplne naplnia vodou a termostatujú sa minimálne 4 hodiny pri teplote 25 °C a 20 °C, periodicky miešať suspenziu v banke trepaním). B.1.7 Objem roztoku v banke zrieďte po značku vodou, zazátkujte a obsah dôkladne premiešajte. Vo vzorkách odobratých z nasýtených roztokov hydrotartrátu draselného a hydroxidu vápenatého sa zrazenina odstráni filtráciou alebo dekantáciou. V 2 Skladovanie pracovných štandardov pH B.2.1 Pracovné pH štandardy sa skladujú v tesne uzavretej sklenenej alebo plastovej (polyetylénovej) nádobe na tmavom mieste pri teplote neprevyšujúcej 25 °C. Čas použiteľnosti pracovných štandardov je 1 mesiac od okamihu prípravy, s výnimkou nasýtených roztokov hydrotartrátu draselného a hydroxidu vápenatého, ktoré sa pripravujú bezprostredne pred meraním pH a ktoré nepodliehajú skladovaniu.

Ciele štúdia témy:
- študijné výsledky: štúdium pojmov "elektrolytická disociácia", "št elektrolytická disociácia““, „elektrolyt“, rozvoj vedomostí o vodíkovom indexe, rozvoj zručností pri práci s látkami na základe dodržiavania bezpečnostných predpisov;
- metapredmetové výsledky: formovanie zručností na vykonávanie experimentu pomocou digitálne vybavenie(získavanie experimentálnych údajov), spracovanie a prezentácia výsledkov;
- osobné výsledky: formovanie zručností pre vykonávanie pedagogického výskumu na základe nastavenia laboratórneho experimentu.

Možnosť použitia projektu "pH a teplota"
1. Práca na projekte prispieva k formovaniu záujmu o štúdium teoretickej témy „Teória elektrolytickej disociácie“, ktorá je pre daný vek (13-14 rokov) náročná. AT tento prípad Stanovením pH žiaci stanovia vzťah medzi stupňom disociácie kyseliny a teplotou roztoku. Práca s roztokom sódy je v 8. ročníku propedeutická a umožňuje vrátiť sa k výsledkom projektu v 9. ročníku ( mimoškolské aktivity), 11. ročník ( všeobecný kurz) pri štúdiu hydrolýzy solí.
2. Dostupnosť činidiel (kyselina citrónová, sóda bikarbóna) a zariadení (pri absencii digitálnych pH senzorov možno použiť indikátorový papierik) pre výskum.
3. Spoľahlivosť experimentálnej metodiky zabezpečuje plynulý priebeh prác, zaručený proti narušeniam a metodickým zlyhaniam.
4. Bezpečnosť experimentu.

inštrumentálna sekcia
Vybavenie:
1) digitálny pH senzor alebo laboratórny pH meter, lakmusové papieriky alebo iný indikátor kyslosti;
2) alkoholový teplomer (od 0 do 50 0С) alebo digitálny snímač teploty;
3) kyselina citrónová (1 čajová lyžička);
4) pitná sóda(1 čajová lyžička);
5) destilovaná voda (300 ml);
6) nádoba na vodný kúpeľ (hliníková alebo smaltovaná panvica alebo misa), roztoky môžete chladiť prúdom studená voda alebo sneh a ohrieva sa horúcou vodou;
7) chemické kadičky so zabrúseným viečkom s objemom 50-100 ml (3 ks).

Lekcia číslo 1. Formulácia problému
Plán lekcie:
1. Diskusia o pojmoch "elektrolytická disociácia", "stupeň elektrolytickej disociácie", "elektrolyt".
2. Vyhlásenie problému. Plánovanie inštrumentálneho experimentu.

Obsah aktivity
Činnosť učiteľa
1. Organizuje diskusiu o pojmoch „elektrolytická disociácia“, „stupeň elektrolytickej disociácie“, „elektrolyt“. otázky:
Čo sú elektrolyty?
- Aký je stupeň elektrolytickej disociácie?
- Aká je forma zápisu disociačnej rovnice silných (napríklad kyselina sírová, síran hlinitý) a slabých elektrolytov (napríklad kyseliny octovej)?
- Ako ovplyvňuje koncentrácia roztoku stupeň disociácie?
Odpoveď možno diskutovať na príklade zriedených a koncentrovaných roztokov kyseliny octovej. Ak je možné určiť elektrickú vodivosť, je možné preukázať rozdielnu elektrickú vodivosť octovej esencie a stolového octu

Vnímať nové informácie na tému Rozvoj predstáv o stupni disociácie, ktoré sa tvoria na hodinách chémie Kognitívna

Posúdiť úplnosť porozumenia téme Schopnosť analyzovať pochopenie problematiky Regulačné

Činnosť učiteľa
2. Organizuje plánovanie a prípravu inštrumentálneho experimentu:
- oboznámenie sa s informáciami projektu "pH a teplota";
- diskusia o účele projektu, hypotézach;
- organizácia pracovných skupín (tri skupiny);
- príprava zariadenia

Akcie, ktoré treba vykonať Formované metódy činnosti Aktivity študentov
Vnímajú informácie o bezpečnostných predpisoch pri práci s kyselinami (kyselina citrónová) Rozvíjať koncepciu nutnosti dodržiavať bezpečnostné predpisy Kognitívne
Objasniť, čo zostáva nepochopiteľné Schopnosť formulovať otázku na tému Komunikatívnosť
Posúdiť úplnosť pochopenia metodológie práce na projekte Schopnosť analyzovať pochopenie problematiky Regulačné

Lekcia číslo 2. Vykonávanie experimentu
Plán lekcie:
1. Príprava na prevádzku digitálnych snímačov pH a teploty.
2. Uskutočnenie štúdie závislosti pH od teploty:
1. skupina: meranie pH roztoku kyseliny citrónovej pri 10 0С, 25 0С, 40 0С;
2. skupina: meranie pH roztoku sódy bikarbóny pri 10 0С, 25 0С, 40 0С;
3. skupina: meranie pH destilovanej vody pri 10 0С, 25 0С, 40 0С.
3. Primárna analýza získaných výsledkov. Vyplnenie dotazníkov projektu GlobalLab.

Činnosť učiteľa
1. Organizuje pracoviská pre každú skupinu žiakov:
- vysvetľuje, ako roztoky ochladiť a potom ich postupne ohrievať a vykonávať merania teploty a pH;
- odpovedá na otázky študentov

Akcie, ktoré treba vykonať Formované metódy činnosti Aktivity študentov
Vnímať informácie podľa spôsobu práce Rozvíjanie predstáv o fungovaní digitálnych snímačov Kognitívna
Objasniť, čo zostáva nepochopiteľné Schopnosť formulovať otázku na tému Komunikatívnosť
Posúdiť úplnosť pochopenia práce na projekte Schopnosť analyzovať pochopenie problematiky Regulačné

Činnosť učiteľa
2. Organizuje prácu žiakov v skupinách. Učiteľ kontroluje postup práce v skupinách, odpovedá na prípadné otázky žiakov, sleduje vyplnenie tabuľky výsledkov výskumu na tabuli

Akcie, ktoré treba vykonať Formované metódy činnosti Aktivity študentov
1. Pripojte digitálne snímače k ​​PC.
2. Pripravte roztoky:
1. skupina - kyselina citrónová;
2. skupina - jedlá sóda;
3. skupina - destilovaná voda.
3. Roztoky ochlaďte a zmerajte pH pri 10 °C.
4. Postupne roztoky zahrievajte a merajte pH pri 25°C a 40°C.
5. Výsledky merania sa zapíšu všeobecná tabuľka, ktorý je nakreslený na tabuli (vhodné na diskusiu) Formovanie zručností na vykonávanie inštrumentálneho výskumu Kognitívne
Práca v skupinách Edukačná spolupráca v skupinách Komunikatívna
Práca na spoločnom probléme, hodnotenie tempa a úplnosti vykonanej práce Schopnosť analyzovať svoje činy a upravovať ich na základe spoločná práca celá trieda Regulačné

Činnosť učiteľa
3. Organizuje primárnu analýzu výsledkov výskumu. Organizuje prácu študentov pri vypĺňaní dotazníkov projektu GlobalLab „pH a teplota“

Akcie, ktoré treba vykonať Formované metódy činnosti Aktivity študentov
Oboznámiť sa s výsledkami práce iných skupín Tvorba predstáv o závislosti pH od teploty Kognitívna
Opýtajte sa zástupcov iných skupín Výchovná spolupráca so spolužiakmi. rozvoj ústny prejav Komunikatívne
Analyzovať výsledky práce, vyplniť projektový dotazník Schopnosť analyzovať svoje konanie a prezentovať výsledky svojej práce Regulačné

Lekcia číslo 3. Analýza a prezentácia výsledkov
Obsah aktivity
1. Prezentácia výsledkov: výkony žiakov.
2. Diskusia o zisteniach, ktoré sú významné pre účastníkov projektu využívajúcich digitálne pH senzory.

Činnosť učiteľa
1. Organizuje žiacke vystúpenia. Podporuje reproduktory. Robí záver o práci na projekte, ďakuje všetkým zúčastneným

Akcie, ktoré treba vykonať Formované metódy činnosti Aktivity študentov
Prezentovať výsledky svojej činnosti, počúvať prejavy spolužiakov Formovanie predstáv o forme prezentácie výsledkov projektu Kognitívna
Zúčastnite sa diskusie prejavov Výchovná spolupráca so spolužiakmi. Rozvoj ústnej reči Komunikatívnosť
Analyzovať výsledky svojej práce, komentovať vyjadrenia spolužiakov Schopnosť analyzovať výsledky svojej činnosti a práce iných ľudí Regulačné

Činnosť učiteľa
2. Organizuje diskusiu k problematike, ktorá je prezentovaná v projekte „Ako sa bude správať pH roztoku, ak bude chladený alebo ohrievaný? Prečo sa vedci snažia merať pH pri rovnakej teplote a aký záver by z toho mali vyvodiť účastníci projektu GlobalLab?
Organizuje diskusiu o výsledkoch potvrdzujúcich alebo vyvracajúcich hypotézu projektu „Pri zmene teploty roztokov sa mení disociačná konštanta rozpustených kyselín a zásad a následne aj hodnota pH“

Akcie, ktoré treba vykonať Formované metódy činnosti Aktivity študentov
Diskutujte o vzťahu medzi pH roztoku a teplotou Rozvoj predstáv o stupni elektrolytickej disociácie Kognitívne
Vyjadrite svoje myšlienky o projektovej hypotéze a sformulujte záver Edukačná spolupráca so spolužiakmi. Rozvoj ústnej reči Komunikatívnosť
Vyhodnotiť hypotézu projektu na základe získaných výsledkov Schopnosť vyhodnotiť hypotézu na základe už získaných výsledkov a sformulovať záver Regulačné

Svojho času bolo moje prvé morské akvárium majstrovským dielom. Bolo to 20 galónové celosklenené akvárium, lepené silikónové lepidlo. Filtračný systém pozostával z pneumatických pieskových filtrov. Mojou úlohou bolo podporovať dvoch jej obyvateľov (Bew Gregory the Damselfish - Stegastes leucostictus- a morské sasanky Condylactis) čo najšťastnejší (čo vzhľadom na moje chýbajúce skúsenosti a obmedzené zdroje znamenalo udržať ich pri živote). Ťažká úloha pre 9-ročné dieťa, písal sa rok 1964. Moja mentorka, pani Perry z Cobb Pets, mi poradila, aby som to skontroloval špecifická hmotnosť vody a pH. Špecifická gravitácia bola celkom jednoduchá (jednoducho vložte hustomer do akvária a pri pridávaní urobte značku na určitej úrovni sladkej vody), ale s pH bolo všetko trochu komplikovanejšie. Tento parameter bol testovaný pridaním farebnej tekutiny do vzorkovnice. akvarijná voda. Ako mávnutím čarovného prútika sa farba vzorky vody zmenila a potom sa porovnala pomocou porovnávacej tabuľky pozostávajúcej zo série farebných štvorcov. Pri mojom prvom teste som potreboval pridať sódu bikarbónu na zvýšenie pH. Svedomito som tak urobil – žiadna zmena. Pokračoval som v procese, kým som nepridal celé balenie sódy bikarbóny.

Nikdy sa nedozviem, čo spôsobilo smrť mojej ryby a sasanky, ale incident sa odohral bezprostredne po opísanej epizóde. Okrem toho, že pre mojich miláčikov sa všetko skončilo veľmi smutne, situácia sa pre mňa stala zdrvujúcou. Celá moja práca, za ktorú som dostával dolár týždenne, bola fuč. Aby toho nebolo málo, bol som zodpovedný za smrť obyvateľov. Zahrabal som ich na papraďou pokrytom brehu potoka, ktorý tiekol na našom dvore. Teraz si myslím, že tekuté činidlo vypršalo, takže výsledky boli nesprávne. Bola to veľmi poučná lekcia.

Situácia sa rokmi veľmi nezmenila. Nedostatok vedomostí o význame tohto kľúčového parametra a spôsobe kontroly ukazovateľov, nedostatok správnej interpretácie a potrebné opatrenia môže a bude mať katastrofálne následky. Čo sa výrazne zmenilo, je dostupnosť na trhu a cenová dostupnosť metód a prístrojov na meranie pH. V tomto článku sa pozrieme na niektoré z nich, porovnáme ich výhody a nevýhody.

stanovenie pH

pH je hodnotenie kyslej alebo zásaditej povahy látky, vyjadrené na stupnici od 0 do 14, kde 0 je veľmi kyslé a 14 je veľmi zásadité. Neutrálne prostredie (nie kyslé a nie zásadité) - indikátor 7 na tejto stupnici. Vodíkové ióny prevládajú pri kyslých hodnotách pH, ​​zatiaľ čo hydroxidové ióny dominujú v alkalických podmienkach.

Obrázok 1. Stupnica pH je logaritmická a predstavuje stupeň aktivity vodíkových iónov.

V závislosti od zdroja pH znamená „potenciál vodíka“ resp francúzsky termín„pouvoir hydrogène“, čo znamená „vodíková energia“.

Význam merania pH

pH je charakteristika kvapalín (v našom prípade), ktorá ovplyvňuje ich chemické zloženie najmä rozpustnosť živiny(no, keby sme to neprehnali). Nízke pH môže spôsobiť rozpustnosť potenciálne toxických ťažkých kovov. pH ovplyvňuje aktivitu enzýmov (majú preferovaný rozsah pH). Vysoké pH je schopné rozpúšťať bunkové lipidové membrány. O vodné organizmy existuje tiež výhodný rozsah pH. Stručný prehľad hodnôt pH v rôznych prostrediach (zaujímavé pre akvaristov) je uvedený v tabuľke 1. Tabuľka 1. Približné hodnoty pH.

zdroj pH	pH
Rieka Rio Negro	5.1
Dažďová voda	5.6
Amazon River (ľahká voda)	6.9
Čistá (pitná) voda	7
Morská voda	8.2
Jazero Tanganika (povrch)	9

meranie pH

Existuje niekoľko spôsobov, ako určiť pH. Každý z nich má svoje výhody a nevýhody. Začnime tým najlacnejším.

Lakmusový papierik
Lakmus je materiál získaný z lišajníkov (názov pochádza zo staronórskeho slova litmosi, čo znamená "farba" a "mach / lišajník"). Tento lakmusový derivát mení farbu predvídateľne, keď je vystavený rôznym úrovniam pH. Táto citlivosť robí lakmus jednoduchým a lacným spôsobom stanovenia pH. Lakmusový papierik je papier, do ktorého boli pridané tieto vo vode rozpustné farbivá a zmena farby spôsobená ponorením lakmusového papierika do vzorky vody poukazuje na kyslé alebo zásadité prostredie. Pracovný rozsah merania pH je približne 5 - 8. Test zmeny farby sa musí vykonať pri plnospektrálnom osvetlení.

Obrázok 2. Lakmusový papierik je lacný, ale približný spôsob merania pH.

Výhody: lacné (asi 5 US). Rýchle, jednoduché použitie.

Nevýhody: Udáva približné čísla. Výsledok je ovplyvnený farbou vzorky vody, redukčnými činidlami a oxidačnými činidlami. Interpretácia výsledkov si vyžaduje bystrý zrak. Čas použiteľnosti činidla je obmedzený.

Indikátorové farbivá
Takýchto indikátorov pH je veľmi málo. Môžete si ich kúpiť v práškovej alebo tekutej forme. Zvyčajne sa používajú pri analýze zahŕňajúcej titráciu. Nižšie sú uvedené charakteristiky niektorých z nich:

Fenolftaleín: Indikátor kyseliny/zásady, ktorý sa v kyslom prostredí zmení na bezfarebný a v zásaditom prostredí na ružovočervený. Rozsah merania ~ 8,3 až 10.

Metyl pomaranč (heliantín, kyslé azofarbivo): Pri pH okolo 3,7 mení farbu zo žltej na červenú.

Meta-Cresol Violet: Oranžovo-žltá pri 7,4 a pri vyššej mení farbu na fialovú vysoké sadzby pH (do približne 8,8.)

Brómtymolová modrá: modrá pri 7,5, zelenkastá pri ~6,2 - 6,8 a žltá okolo 6.

Všestranný indikátor: Kombinuje viacero indikátorov, ktoré umožňujú vyhodnotenie širokého rozsahu pH.

Obrázok 3. Tento test pH od API používa meta-krezolovú fialovú ako indikátor.
Je žiaduce vyhodnotiť zmenu farby v prirodzenom svetle na bielom pozadí.

Výhody: Relatívne lacné (~ 10 USD.) Niektoré farbivá možno použiť na iné testy (napr. alkalita) bez použitia pH elektródy pri použití činidla.

Nevýhody: Rovnako ako lakmusový papierik. Jednotlivé farbivá majú obmedzený rozsah pH. Výsledky môžu byť ovplyvnené zákalom a/alebo farbou testovanej kvapaliny. Porovnanie by sa malo vykonať na bielom pozadí pri plnospektrálnom osvetlení. Reagencie majú obmedzenú trvanlivosť - dátum exspirácie musí byť označený.

pH elektródy
Viem, že pre začínajúcich akvaristov je ťažké si to predstaviť, ale pred 30 rokmi akvaristi mimo Európy takmer nepočuli o použití pH elektród. Situácia sa zmenila v 80. rokoch 20. storočia, kedy nemecká spoločnosť(Dupla GmbH) začala vyvážať moderné vybavenie do Severná Amerika. Dnes sa pH metre používajú všade. Dostupnosť zariadení a konkurencia medzi výrobcami prispeli k tomu, že cena sa stala celkom dostupnou.

pH elektróda je selektívny senzor vodíkových iónov (H+). pH elektródy v skutočnosti používajú dve elektródy, sondu (indikačnú elektródu) a referenčnú elektródu. Spravidla sú tieto dve elektródy umiestnené v jedinom puzdre („telo“) elektródy. Na konci tela elektródy má sonda tenkú vrstvu skla citlivú na vodík. Napätie sondy sa mení v závislosti od aktivity vodíkových iónov (napätie sa zvyšuje v kyslom prostredí a klesá v alkalickom prostredí). Riadiaca elektróda poskytuje konštantný tlak, ktorý používame na určenie rozdielu so sondou. Celková mV odozva sa odošle do meracieho prístroja (metra), kde sa prevedie na hodnotu pH.

Štruktúra a terminológia senzorov
Aby sme pochopili, ako pH elektróda funguje, je potrebné porozumieť niektorým pojmom, ktoré sa používajú na opis jej konštrukcie a iných.

Puzdro (telo elektródy): dutá trubica obsahujúca pracovné časti pH elektródy. Telo môže byť vyrobené zo skla alebo chemicky odolného plastu, ako je polyesterimid.

Buffer: V našom prípade štandardné riešenie, ktorý ukazuje kyslé, neutrálne alebo zásadité pH, sa používa na kalibráciu pH metra. Na uľahčenie identifikácie sú niektoré tlmiace roztoky farebne odlíšené.

Kalibrácia: Proces kontroly alebo úpravy kalibrácie analytického prístroja.

Spojenie (spoj, spájka): Kombinácia dvoch častí; v tomto prípade testovací materiál a kontrolný vnútorný roztok. Spojenia sú vyrobené z rôzne materiály; Materiály musia byť porézne, aby umožnili priechod kontrolného roztoku. Zvyčajne sa používa keramika, látka a podobne. Existujú elektródy s jedným, dvoma a kruhovými pripojeniami.

Frita: Čiastočne roztavené sklo alebo keramika, niekedy sa používa ako spoj.

ATC: Automatická kompenzácia teploty. Keďže pH roztoku je závislé od teploty, ATC koriguje vplyvy teploty. ATC vyžaduje snímač teploty, ktorý môže byť zabudovaný do elektródy v blízkosti sklenenej banky.

Referenčná elektróda: Elektróda, ktorá poskytuje známe konštantné napätie; zvyčajne vyrobené z chlór-strieborného drôtu a naplnené vyrovnávacím elektrolytom.
Sonda: Chlór-strieborný drôt v trubici so sklenenou bankou citlivou na pH na konci.

Obrázok 4 Vnútorné detaily pH elektróda.
Kvôli prehľadnosti nie je znázornený ochranný kryt (viečko) obklopujúci krehkú sklenenú banku.
Niektoré pH elektródy majú pripojenie na boku

Typy pH elektród
Existuje niekoľko typov elektród. Niektoré, zvyčajne staršie, elektródy (podľa mojich skúseností sa teraz vyskytujú zriedka) pozostávajú z dvoch samostatných krytov. V súčasnosti je väčšina elektród kombinovaných snímačov, kde sú anóda a katóda umiestnené oddelene v jednom puzdre. Tvar sklenenej banky často určuje, čo bude elektróda merať. Guľové banky sa so svojou veľkou plochou dobre hodia na viacúčelové (univerzálne) merania vo vodnom prostredí. Kužeľové banky sú schopné preniknúť do polotuhých materiálov (ako je mäso a iné potraviny) a pôdy. Na meranie pH možno použiť ploché sklenené "banky". odlišné typy kože atď. Niektoré elektródy sú opakovane použiteľné, iné nie, naplnené chemickými gélmi. Niektoré elektródy majú odnímateľné (vymeniteľné) pripojenia a sondy.

Stručný prehľad pH metrov

Naša recenzia je venovaná pH metrom vyrobeným spoločnosťou Hanna Instruments(Woonsocket, Rhode Island, USA.) Hanna je na trhu od roku 1978 a dnes ponúka svojim zákazníkom po celom svete viac ako 3000 variantov produktov. Niektoré produkty spoločnosti zaujímajú akvaristov.

Všetky pH metre Hanna uvedené v tomto prehľade sa dodávajú s kalibračným pufrom, roztokom na čistenie elektród a puzdrom. Začnime našu recenziu:

pH Checker (HI98103)

Obrázok 5. Cenovo dostupný pH Checker od Hanna Instruments.

Vstupný pH meter HI98103 Checker® bude cenným doplnkom mnohých akvaristických nástrojov. Prístroj ponúka 0,1 jednotky pH. rozlíšenie za prijateľnú cenu. Priaznivá cena z dôvodu, že prístroj ponúka iba dva kalibračné body (pH 4,01 a 7,01 alebo 7,01 a 10,01) bez automatickej teplotnej kompenzácie (ATC) alebo možnosti merania teploty. Pretože sa všeobecne odporúča, aby kalibračné body odrážali očakávané pH, je toto zariadenie vhodnejšie pre sladkovodné systémy, ktoré napodobňujú kyslé prostredie, ako sú biotopy Amazonky (napriek tomu, že je určite schopné merať hodnoty pH, ktoré sú typické pre útesy. a systémy s africkými cichlidami, aj keď s menšou presnosťou kvôli iba dvom kalibračným bodom). Elektróda je vymeniteľná a spojenie je z papiera.

Rozsah: 0 až 14 jednotiek

Rozlíšenie: 0,1 jednotky

Presnosť: ±0,2 jednotky

Body kalibrácie (odstupňovanie): Dva; pH 4,01, 7,01 alebo 10,01

Automatická kompenzácia teploty: Nie

Meranie/Zobrazenie teploty: Žiadne

Vymeniteľná sonda: Áno

Priemer elektródy: 8 mm (~5/16")

Veľkosť LCD: 3/8" (~ 10 mm)

Batéria: 1-CR2032; zdroj približne 1000 h.

pHep pH a teplotný senzor(HI98107)

Obrázok 6. Zariadenie pHep s kalibračnými puframi v puzdre.

HI98107 pHep tester pH a teploty je modernejšou verziou pH Checkeru (popísaného vyššie). Okrem stanovenia pH v rozsahu takmer akéhokoľvek akvária - od amazonského biotopu až po útes - prístroj meria aj teplotu s automatickou teplotnou kompenzáciou (ATC.) Súčasťou prístroja sú dva kalibračné pufry (4.01 a 7.01) s dostupným tretí - (10.01, ktorý sa odporúča pre útesové akváriá). Spojenie je vyrobené z papiera. Elektróda nie je vymeniteľná.

Rozsah: 0 až 14 jednotiek

Rozlíšenie: 0,1 jednotky

Presnosť: ±0,1 jednotky

Kalibračné body: tri; pH 4,01, 7,01 a 10,01 (uvedené 4,01 a 10,01)

Vymeniteľný senzor: Áno

Veľkosť LCD: 0,3125" alebo ~8 mm

Batéria: 1-CR2032; približne 800 hodín.

pHep5 Vodotesný senzor pH a teploty (HI98128)

Obrázok 7. pHep ponúka mnoho funkcií: meranie pH a teploty, ATC; A pláva na hladine vody!

pH meter HI98128 pHep 5 je najpokročilejší vreckový pH meter Hanna. Zariadenie ponúka rozlíšenie 0,01 jednotky. s presnosťou ±0,05 a automatickou teplotnou kompenzáciou. Zariadenie je vodotesné a pláva na hladine vody. Zariadenie ponúka flexibilný prístup k dôležité rozmery, pretože schopný rozpoznať 5 rôznych kalibračných pufrov.

Rozsah: -2 až 16 jednotiek

Rozlíšenie: 0,01 jednotiek

Presnosť: ±0,05 u

Kalibračné body: Dve možnosti: 4,01, 7,01, 10,01 alebo 6,86, 9,18.

Automatická kompenzácia teploty: Áno

Zobrazenie teploty: Áno, možno nastaviť °F alebo °C s presnosťou ±0,5 °C.

Vymeniteľná sonda: Áno

Veľkosť LCD: 0,3125" alebo ~8 mm (veľkosť znakov)

Batéria: 4-1,5V batérie; približne 300 h.

Bezdrôtový poľný pH meter HALO (HI12302)

Obrázok 8. Pravdepodobne najpokročilejšia pH elektróda na trhu, bezdrôtová elektróda HALO.

HI12302 Halo Field pH meter je zaujímavý meter, ktorý ponúka množstvo možností. V prvom rade je to bezdrôtová pH elektróda, ktorú je možné ovládať cez Bluetooth zo zariadení so systémom Android alebo iOS. Obávať by sa nemali ani neistí používatelia. Podľa mojich skúseností je nastavenie neuveriteľne jednoduché. Otvoril som webovú stránku Hanna Instruments, nasledoval odkaz HALO a stiahol som si aplikáciu pre svoj smartfón. Po nainštalovaní aplikácie (bezplatné stiahnutie, trvá asi 2 minúty) som aplikáciu otvoril a softvér rozpoznal moju elektródu HALO pH. Ďalej je potrebné iba vybrať príslušné ikony na kalibráciu elektródy, zobrazenie grafických údajov, zobrazenie údajov snímača atď. Úprimne verím, že to už nemôže byť jednoduchšie. Softvér meria pH a teplotu každú sekundu. Záznam údajov poskytuje ID elektródy, dátum kalibrácie, kalibračné body, kalibračnú krivku, dátum a čas merania, pH, teplotu, milivolty atď. (Pozri obrázky 9-11).

Možnosti sondy zahŕňajú sférický (univerzálny a vodný), kužeľový (pre produkty, polotuhé látky, pôdu atď.) a plochý hrot (na kožu, papier atď.) HALO plastové puzdro vyrobené z polyéterimidu (PEI) schválené pre kontakt s produkty na jedenie a imúnny voči všetkému, čo môže chladiareň použiť (pokiaľ nie ste úplne „mimo kruh“ a nedávkujete aromatické a/alebo čiastočne halogénované rozpúšťadlá do svojho systému).

Rozsah: 0 až 14 jednotiek

Rozlíšenie: užívateľsky konfigurovateľné: 0,1, 0,01 alebo 0,001 jednotiek.

Presnosť: ±0,005 jednotiek

Kalibračné body: sedem; pH 1,68, 4,01, 6,86, 7,01, 91,8, 10,01 a 12,45.

Automatická kompenzácia teploty: Áno

Náhradná sonda: Žiadna

Priemer elektródy: 12 mm (~1/2")

Záznam údajov: Áno

Batéria: lítiová batéria, 500 h.

Obrázok 10. V režime zaznamenávania údajov možno hodnoty pH získané pomocou elektródy HALO zobraziť v tabuľkovej forme alebo…

Obrázok 11. ... vo forme grafu. Poznámky sú možné a údaje je možné preniesť do tabuliek programu Excel.

Tu si môžete overiť, či je váš telefón alebo tablet kompatibilný s HALO: http://hannainst.com/halo
Viac detailné informácie o produktoch Hanna Instruments nájdete tu: http://hannainst.com
Na všetky sondy a elektródy Hanna sa vzťahuje záruka 6 mesiacov.

Ďalšie úvahy

Teraz v krátkosti poviem o ďalších aspektoch, ktoré musíte vziať do úvahy pri kúpe pH metra alebo elektródy.

Konektory (adaptéry)
pH prístroje so samostatnými elektródami musia byť pripojené k prístroju pomocou konektora (okrem prístrojov s bezdrôtovým pripojením, ako je Hanna HALO.) A hoci sa tento aspekt zdá nepodstatný, môže mať dlhodobé a možno nákladné následky. . Niektorí výrobcovia používajú špecializované konektory na zabezpečenie ďalšieho používania a nákupu svojich elektród. Najbežnejší je bajonetový rýchlospojka Neill-Concelman (BNC). Americký konektor je menej bežný. Niektoré zariadenia vyrobené v Európe používajú konektor S7.

Spojenia
Spojenie v pH elektróde je priesečníkom (stretnutím) dvoch svetov – vnútorného roztoku senzora a testovanej vzorky. Na opis zlúčenín, ich štruktúry a geometrie sa používajú špecializované výrazy. Ako bolo uvedené, spojenia umožňujú, aby roztok na kontrolu elektródy vstúpil do testovacieho roztoku. V tomto smere podliehajú kontaminácii, upchávaniu, najmä v prípade olejových vzoriek, alebo vzoriek s vysoký obsah proteín alebo suspenzie (roztoky so suspenziou). Niektoré elektródy používajú tkanivové spojenie. Drahšie elektródy používajú porézne keramické materiály. Niektoré spoje sú vyrobené z plastu PTFE (polytetrafluóretylén) a sú navrhnuté na použitie v drsnom prostredí vrátane prostredia s vysokým obsahom uhľovodíkov. Spoje PTFE sú niekedy dosť veľké a pripomínajú krúžok okolo sklenenej banky (keramické spoje sú zvyčajne malé, majú priemer len asi 1 mm). Akékoľvek spoje sa môžu kontaminovať.

Našťastie pre útesových akvaristov sú v poriadku univerzálne pH sondy s látkovým alebo keramickým pripojením.

Čistenie pH elektród
Vždy je potrebné pripomenúť, že elektródy sú zariadenia na vedecký výskum a vyžadujú náležitú starostlivosť. A hoci je plastové telo pomerne odolné, sklenená žiarovka je veľmi krehká - neopatrné zaobchádzanie môže viesť k tomu, že sa rozbije. Elektródy, ktoré sa používajú len príležitostne, nevyžadujú časté čistenie; ak je však vaša elektróda permanentne ponorená do „bio polievky“ (ako v niektorých akváriách), akvaristom sa odporúča elektródu pravidelne čistiť. Stáva sa, že sonda je pokrytá biologickým znečistením a proteínom. Krmivo (a katastrofálne poruchy ponorných čerpadiel) pridávajú do vody v akváriu tuky, čo tiež prispieva k zanášaniu elektródy. Našťastie čistiace roztoky pomáhajú udržiavať funkčnosť elektródy. Postupujte podľa pokynov výrobcu. Elektródu nedrhnite - vždy ju utrite dosucha, aby ste predišli statickému výboju.

Plniteľné a neplniteľné gélové elektródy
Niektoré elektródy môžu byť znovu naplnené špeciálne pripravenými roztokmi, zatiaľ čo iné elektródy sú naplnené gélom. Vo všeobecnosti gélové senzory reagujú na zmeny pH pomalšie. Väčšina senzorov určených na použitie v akváriách je naplnená gélom.

Kalibrácia
Správna kalibrácia pH elektródy je nevyhnutná podmienka pre presné výsledky. Proces sa zjednoduší, ak prístroj ponúka automatickú kompenzáciu teploty (ATC). Obrázky 12-14 znázorňujú príklady vplyvu teploty na kalibračný štandard (referenčný).

Obrázok 12. Vplyv teploty na 4,01 tlmivého roztoku hydroftalátu draselného.

Obrázok 13. Vplyv teploty na pH pufra dihydrogenfosforečnan draselný/dihydrogenfosforečnan (6,865). Našťastie sú kalibrácie izbovej teploty pomerne presné, ak sa použije iný prístroj ako ATC.

Obrázok 14. pH tohto tlmivého roztoku (hydrogenuhličitan sodný/uhličitan sodný) môže byť ovplyvnené teplotou (ďalší prípad použitia ATC zariadenia). Oxid uhličitý z atmosféry napáda roztok v priebehu času.

Správna kalibrácia pH elektródy vyžaduje trochu trpezlivosti a pozornosti k detailom. Nové prevodníky musia byť riadne hydratované (pozrite si pokyny k vášmu prístroju). Napriek tomu, že je možná jednobodová kalibrácia, je žiaduce vykonať 2-bodovú kalibráciu (medzi ktorými by malo klesnúť očakávané pH). Pre útesové akváriá použite pufre 7.01 a 9 alebo 10. Upozorňujeme, že niektoré prístroje sú schopné automaticky rozpoznať pufre, a preto vyžadujú použitie špeciálnych roztokov. Pred kalibráciou skontrolujte elektródu, či nie je poškodená (najmä sklenená banka). Na sklenenej banke by nemalo byť žiadne biologické znečistenie. Ak je to možné, použite čistiaci roztok odporúčaný výrobcom. O správne čistenie biologické znečistenie, tuk, bielkovinová kontaminácia atď. Elektróda, ak je znovu naplniteľná, by mala byť naplnená roztokom odporúčaným výrobcom. Keď je elektróda čistá a v dobrom stave, vložte ju do prvého kalibračného roztoku. Uistite sa, že sklenená banka elektródy a pripojenie sú úplne ponorené do kalibračného roztoku (používam 30 mm kadičku, kde na kalibráciu stačí 7 mm pufra). Roztok dôkladne premiešajte elektródou (ak nie je k dispozícii magnetické miešadlo) a počkajte, kým sa teplota elektródy a roztoku nevyrovná. Zadajte hodnotu do pamäte prístroja (zvyčajne je potrebné stlačiť tlačidlo, keď je prístroj v režime kalibrácie). Elektródu opláchnite destilovanou vodou a utrite dosucha papierovou utierkou (najlepšie laboratórnymi utierkami, ako sú Kimwipes). NIKDY neutierajte elektródy papierom - môže sa vytvoriť statická elektrina, ktorá môže ovplyvniť kalibráciu a tým aj namerané hodnoty. V prípade jedného kalibračného bodu je proces ukončený. V prípade 2 alebo 3 kalibračných bodov je potrebné postup zopakovať. Pri meraní pH vzorky vody premiešajte roztok ručne alebo pomocou miešadla a nechajte čas na teplotnú kompenzáciu. V laboratórnej praxi sa odporúča zaznamenávať pH a teplotu.

Starnutie kalibračných pufrov
Ako u väčšiny chemikálií, pH pufry sa časom zhoršujú. Niektoré tlmiče sú vyrábané tak, aby boli odolné voči zmenám a mali dlhú životnosť (niekoľko rokov). Vyberajte tlmivé roztoky, ktoré majú na obale dátum spotreby. Skladovateľnosť uhličitanových pufrov je vo všeobecnosti kratšia ako životnosť alkalických alebo kyslých pufrov v dôsledku vystavenia účinkom vzduchom prenášaných oxid uhličitý. Pufre, ktoré boli počas kalibrácie v kontakte s elektródou, by sa mali zlikvidovať. Ak si všimnete, že tlmivý roztok plesnivie (zvyčajne asi 4 tlmiče), vyhoďte ho. Na úpravu pH akvária nepoužívajte pufre.

Skladovanie pH elektród
Správne skladujte pH senzory. Najdôležitejšie je, že sklenená žiarovka musí zostať hydratovaná. Po druhé, zásobný roztok nesmie umožňovať osmózu medzi samotným roztokom a vnútorným roztokom/gélom elektród. Okrem toho musí obsahovať antimikrobiálnu zložku, ktorá zabraňuje vzniku plesní a zanášania.
Potrebné pH kalibračné pufre, zásobné roztoky a príslušenstvo nájdete tu: http://hannainst.com/ph-solutions

Hanna Instruments pH blogy a zdroje

1.
2. Návody a kontrolné zoznamy pre pH elektródy
3. Top 10 chýb v meraniach pH
4.

Pred prvým použitím elektródy musia byť kalibrované. Na tento účel sú k dispozícii špeciálne kalibračné roztoky, ktoré sú pufrované na špecifické hodnoty pH. Pufrovanie funguje tak, že vniknutie malého množstva vody, keď je elektróda ponorená, neinterferuje s kalibráciou. Zmyslom kalibrácie je upraviť chybu elektródy spojenú s výrobou a používaním na určité hodnoty. V tomto prípade by sa mali zvážiť dve chyby: odchýlka nulového bodu a "strmosť" chyby.

Obe chyby vedú k úplnej chybe merania. Preto je potrebné vykonať dvojbodovú kalibráciu, aby bolo možné opraviť obe chyby merania.

Chyba nulového bodu. Vyššie uvedený obrázok znázorňuje krivku merania a referenčnú krivku. V tomto príklade sa krivka merania evidentne odchyľuje od referenčnej krivky pri pH 7, t.j. v neutrálnom bode opravíme zjavnú chybu nulového bodu, ktorú treba odstrániť. Elektródy sa najskôr zavedú do kalibračného roztoku s pH 7. Je dôležité, aby sklenená membrána a membrána boli aspoň ponorené v roztoku. V našom príklade nameraná hodnota leží nad požadovanou hodnotou, preto sa odchyľuje od nominálnej hodnoty. Na potenciometri s premenlivým odporom sa nameraná hodnota nastaví na správnu hodnotu. Celá krivka merania je paralelne posunutá o chybu nulového bodu tak, aby presne prechádzala neutrálnym bodom. Meracie zariadenie je tak nastavené na nulový bod a je pripravené na použitie.

Na kalibráciu pH elektród je potrebné najskôr nastaviť nulový bod.

Chyba sklonu. Po kalibrácii nulového bodu dostaneme situáciu znázornenú na priľahlom obrázku. Nula je určená presne, ale nameraná hodnota má stále významnú chybu, pretože ešte nie je určený bod sklonu. Teraz sa vyberie kalibračný roztok, ktorého hodnota pH je iná ako 7. Väčšina tlmivých roztokov sa používa v rozsahu pH od 4 do 9. Elektróda sa ponorí do druhého tlmivého roztoku a pomocou potenciometra sa zistí odchýlka sklonu od nominálnej hodnoty. (štandardná) hodnota je nájdená. A až teraz sa krivka merania zhoduje s požadovanou krivkou; prístroj je kalibrovaný.

Ak je nastavený nulový bod, musí sa nastaviť druhá relatívna hodnota, sklon.

Vplyv teploty. Zmeny hodnôt pH sú ovplyvnené teplotou vody. Nie je však jasné, či je v našich meracích prístrojoch potrebná teplotná kompenzácia. Priľahlá tabuľka zobrazuje hodnoty pH ako funkciu teploty, pričom prístroj je kalibrovaný pri 20 °C. Je potrebné poznamenať, že pre teploty a hodnoty pH, ktoré nás zaujímajú, je chyba merania v dôsledku odchýlok teploty obmedzená na dve desatinné miesta. Preto takáto chyba merania pre akvaristov nemá praktický význam a teplotná kompenzácia nie je potrebná. Spolu s odchýlkami čisto meracieho charakteru na základe rôznych napätí na elektródach treba pamätať na teplotné odchýlky kalibrovaných roztokov, ktoré sú uvedené v priľahlej tabuľke.

Tu vidíme, že tieto odchýlky sú relatívne malé a nepresahujú ±2 %.

Odchýlka nameraných hodnôt pH ako funkcia teploty

hodnota pH
	4	5	6	7	8	9
0 °C	3,78	4,85	5,93	7,00	8,07	9,15
5 °C	3,84	4,89	5,95	7,00	8,05	9,11
10 °C	3,89	4,93	5,96	7,00	8,04	9,07
15 °C	3,95	4,97	5,98	7,00	8,02	9,03
20 °C	4,00	5,00	6,00	7,00	8,00	9,00
25 °C	4,05	5,03	6,02	7,00	7,98	8,97
30 °C	4,10	5,07	6,03	7,00	7,97	8,93
35 °C	4,15	5,10	6,05	7,00	7,95	8,90

Teplotná závislosť od tlmivých roztokov

Teplota °С	hodnota pH	odchýlka %	hodnota pH	odchýlka %	hodnota pH	odchýlka %
5	4,01	0,25	7,07	1,00	9,39	1,84
10	4,00	0,00	7,05	0,71	9,33	1,19
15	4,00	0,00	7,03	0,43	9,27	0,54
20	4,00	0,00	7,00	0,00	9,22	0,00
25	4,01	0,25	7,00	0,00	9,18	-0,43
30	4,01	0,25	6,97	-0,43	9,14	-0,87
35	4,02	0,50	6,96	-0,57	9,10	-1,30

Kontrola. Pre kontrolu sa odporúča elektródy opäť ponoriť do tlmivého roztoku s pH 7 a skontrolovať, či sa hodnoty zbližujú. Ak je hodnota pH elektródy v súlade s meracie zariadenie, možno ho použiť na meranie vzoriek vody. Ak existujú osobné nároky na presnosť, kalibrácia sa musí zopakovať termíny. Ako odporúčanie možno navrhnúť jeden až dva týždne. Pri kalibrácii pH elektród treba venovať pozornosť aj tomu, ako rýchlo sa hodnota pH na prístroji približuje k hodnote pH tlmivého roztoku.