Konsep kerja penting pH mtr. ialah terdapat pada sensor probe berbentuk elektrode kaca (glass electrode) dengan jalan menghitung jumlah ion H3O+ di larutan. Ujung elektrode kaca ialah susunan kaca dengan tebal 0,1 mm yang berupa bundar (bulb). Bulb ini terpasangkan dengan silinder kaca non-konduktor atau plastik memanjang, yang setelah itu berisi larutan HCl (0,1 mol/dm3). Di larutan HCl, terbenang satu kawat elektrode panjang memiliki bahan perak yang pada permukaannya tercipta senyawa seimbang AgCl. Konstannya jumlah larutan HCl pada skema ini membuat elektrode Ag/AgCl mempunyai nilai prospek konstan.
Pola Skema Elektrode Kaca
(Sumber) Pokok sensor pH ada pada permukaan bulb kaca yang mempunyai kekuatan untuk berganti ion positif (H+) dengan larutan terarah. Kaca tersusun atas molekul silikon dioksida dengan beberapa ikatan logam alkali. Di saat bulb kaca ini terpampang air, ikatan SiO akan terprotonasi membuat membran tipis HSiO+ sesuai reaksi berikut:
SiO + H3O+ → HSiO+ + H2O
Proses Transisi Ion H+
(Sumber) Sama dengan contoh di atas jika pada permukaan bulb tercipta seperti susunan "gel" untuk tempat transisi ion H+. Bila larutan berbentuk asam, karena itu ion H+ akan terikat ke permukaan bulb. Ini memunculkan muatan positif terakumulasi pada susunan "gel". Sedang bila larutan berbentuk basa, karena itu ion H+ dari dinding bulb lepas untuk bereaksi dengan larutan barusan. Ini membuahkan muatan negatif pada dinding bulb.
Transisi ion hidronium (H+) yang berlangsung di antara permukaan bulb kaca dengan larutan sekelilingnya berikut sebagai kunci pengukuran jumlah ion H3O+ di larutan. Kesetimbangan transisi ion yang berlangsung antara dua babak dinding kaca bulb dengan larutan, membuahkan beda prospek antara kedua-duanya.
Edinding kaca/larutan ≈ |RT/2,303F loga(H3O+)|
…… Eq. 1
dimana R ialah konstanta molar gas (8,314 J/mol K), T untuk suhu (Kelvin), F ialah konstanta Faraday 96.485,3 C/mol, 2,303 ialah angka alterasi di antara logaritma alami dengan umum, serta a(H3O+) ialah kesibukan dari hidronium (berharga rendah bila fokusnya rendah). Pada suhu 25°C nilai dari RT/2,303F dekati angka 59,16 mV. Angka 59,16 mV ini jadi bilangan penting sebab pada temperatur stabil larutan 25°C, tiap perkembangan 1 unit pH, berlangsung perkembangan beda prospek elektrode kaca sebesar 59,16 mV.
Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi
Agen Taruhan Bola Terpercaya Di Indonesi
Kurva Perkembangan pH Dengan Beda Prospek
(Sumber) Penghitungan nilai kesibukan hidronium (a(H3O+)) pada kesamaan di atas mempunyai tenggang yang benar-benar lebar yaitu di antara 10 sampai 10-15 mol/dm3. Hingga untuk merangkum kesamaan, karena itu lahirlah arti pH dengan kesamaan seperti berikut:
pH = -log a(H3O+)
…… Eq. 2
Sinyal negatif ialah untuk bikin semua nilai pH dari beberapa larutan, terkecuali larutan yang berbentuk benar-benar ekstrim asam, jadi berharga positif.
Sama seperti yang sudah kita ulas di atas, bulb kaca berisi larutan HCl yang menyelup satu elektrode perak. HCl ini mempunyai pH stabil sebab dia ada pada skema yang terisolasi. Sebab pH stabil berikut karena itu dia membuat beda prospek yang stabil pada suhu yang stabil juga. Sebutlah saja prospek itu berharga E', karena itu kesamaan (Eq. 1) di atas dengan kesamaan (Eq. 2) didapat kesamaan beda prospek keseluruhan dari elektrode kaca:
Eelektrode kaca = E' – RT/2,303F pH
…… Eq. 3
Pada suatu skema pH mtr. keseluruhannya, kecuali ada elektrode kaca ada elektrode rujukan. Ke-2 elektrode itu saling terbenang ke media ukur yang sama. Elektrode rujukan dipakai untuk membuat instalasi listrik pH mtr.. Untuk membuahkan pembacaan pH yang benar, elektrode rujukan harus mempunyai nilai prospek konstan serta tidak dipengaruhi oleh tipe fluida yang diukur.
Seperti juga elektrode kaca, di elektrode rujukan dipakai larutan HCl (elektrolit) yang menyelup elektrode kecil Ag/AgCl. Pada ujung elektrode rujukan ada liquid junction berbentuk bahan keramik untuk tempat transisi ion di antara elektrolit dengan larutan terarah, transisi ion ini diperlukan untuk membuat saluran listrik hingga pengukuran potensiometer (pH mtr.) bisa dilaksanakan.
Serangkaian Elektrode Kaca serta Elektrode Rujukan Pada pH Mtr.
(Sumber) Elektrode rujukan mempunyai nilai prospek yang stabil, hingga kesamaan serangkaian potensiometer keseluruhannya bisa dicatat seperti berikut:
E = Eelektrode rujukan + Eelektrode kaca
…… Eq. 4
Dengan masukkan kesamaan (Eq. 3) ke kesamaan di atas, didapat kesamaan fundamen penghitungan pH.
E = Eelektrode rujukan + E' – RT/2,303F pH
…… Eq. 5
Impak Perkembangan Suhu Pada Pengukuran pH
(Sumber) Pengukuran pH benar-benar dikuasai oleh suhu larutan. Oleh karenanya dibutuhkan sensor suhu (thermoprobe) pada serangkaian pH mtr.. Pembacaan suhu itu jadi input penghitungan pH yang dilaksanakan oleh microprocessor.
Grafik Simpel pH Mtr.
