Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
Heim » pH-Glaselektrode

pH-Glaselektrode

1909
  • Fritz Haber
  • Zygmunt Klemensiewicz
  • Duncan A. MacInnes
  • Malcolm Dole
  • Arnold Orville Beckman
pH-Glaselektrode, die in der analytischen Chemie zur Messung der Wasserstoffionenkonzentration verwendet wird.

(Abbildung dient nur zur Veranschaulichung)

Ein pH-Meter misst die Spannung zwischen zwei Elektroden und wandelt sie in einen pH-Wert um. Das Herzstück ist die Glaselektrode mit einem dünnen Glaskolben, der auf hydrogen ion activity. The potential difference, E, between the glass electrode and a stable reference electrode is linearly proportional to the pH according to a form of the Nernst Gleichung: [latex]E = K + \frac{2.303RT}{F}pH[/latex].

The glass electrode functions as an ion-selective electrode. Its tip is a thin membrane of a special glass (typically a silicate glass doped with alkali metal ions) that has been hydrated. This hydration creates a gel layer on both the inner and outer surfaces. An ion-exchange equilibrium is established between the alkali metal ions in the glass and the hydrogen ions in the solution. This process creates a boundary potential across the membrane that is dependent on the difference in Wasserstoff-Ion activity between the internal solution (which has a fixed pH) and the external sample solution.

Dieses Potenzial wird gegen eine Referenzelektrode, z. B. eine Silber/Silberchlorid- (Ag/AgCl) oder Kalomelelektrode, gemessen, die ein konstantes Potenzial aufrechterhält. Das gesamte Gerät, oft eine einzelne Kombisonde, wird mit Pufferlösungen mit bekanntem pH-Wert kalibriert. Der hohe Innenwiderstand der Glaselektrode erfordert ein Voltmeter mit hoher Impedanz (das pH-Meter selbst), um den geringen Potenzialunterschied genau zu messen, ohne dass ein nennenswerter Strom fließt, der das Gleichgewicht des Systems verändern würde.

UNESCO Nomenclature: 2201
– Analytische Chemie

Typ

Physikalisches Gerät

Störung

Revolutionär

Verwendung

Weitverbreitete Verwendung

Vorläufer

  • Nernst equation (1889)
  • Entdeckung der galvanischen Zellen durch Volta
  • Verständnis von Ionenaustauschphänomenen
  • Entwicklung stabiler Referenzelektroden (z. B. Kalomelelektrode)

Anwendungen

  • Chemische Laboranalyse
  • industrial Prozesskontrolle
  • Umweltüberwachung
  • medizinische Diagnostik
  • Lebensmittelwissenschaft
  • Aquakultur

Patente:

  • US2058761

Potenzielle Innovationsideen

  • Mikro-pH-Elektroden für intrazelluläre Messungen
  • Festkörper-pH-Sensoren ohne Glas mit ionensensitiven Feldeffekttransistoren (ISFET)
  • Einweg-pH-Teststreifen mit integrierter Elektronik
  • faseroptische pH-Sensoren (Optoden) für die Fernerkundung
  • implantierbare pH-Sensoren zur kontinuierlichen physiologischen Überwachung
  • Hochtemperatur-/Hochdruck-pH-Sonden für die Geothermie- und Tiefseeforschung
  • Durchfluss-pH-Sensoren für die kontinuierliche industrielle Prozessüberwachung
  • Multiparameter-Wasserqualitätssonden, die pH-, Leitfähigkeits- und gelöste Sauerstoffsensoren kombinieren
  • drahtlose, IoT-fähige pH-Sensoren für Smart-Farming-Netzwerke
  • pH-Sensorische intelligente Verpackung, die den Verderb von Lebensmitteln anzeigt
Verwandt mit: pH-Meter, Glaselektrode, Referenzelektrode, Nernst-Gleichung, Potentiometrie, Elektrochemie, Analyseinstrument, Kalibrierung, Pufferlösung, Spannung.

Historischer Kontext

PH-Glaselektrode

1902
1904
1907
1909
1910
1912
1915
1902
1902
1907
1909
1910
1911-04-08
1913
1915

(wenn das Datum unbekannt oder nicht relevant ist, z. B. „Strömungsmechanik“, wird eine gerundete Schätzung seines bemerkenswerten Auftretens bereitgestellt)

10. Jahr Jubiläum

Bilder in voller Größe und Downloads sind nur für registrierte Mitglieder 100% kostenlos verfügbar.

> Login <