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» pH Glass Electrode

pH Glass Electrode

1909
  • Fritz Haber
  • Zygmunt Klemensiewicz
  • Duncan A. MacInnes
  • Malcolm Dole
  • Arnold Orville Beckman
분석 화학에서 수소 이온 농도를 측정하는 데 사용되는 pH 유리 전극입니다.

(설명을 위한 생성된 이미지입니다)

pH 측정기는 두 전극 사이의 전압을 측정하여 pH 값으로 변환합니다. 핵심 부품은 유리 전극으로, 이 전극은 온도에 민감한 얇은 유리구슬로 구성되어 있습니다. 수소 이온 활동. 유리 전극과 안정 기준 전극 사이의 전위차 E는 다음과 같은 형태의 식에 따라 pH에 선형적으로 비례합니다. 네른스트 방정식: [latex]E = K + frac{2.303RT}{F}pH[/latex].

유리 전극은 이온 선택성 전극으로 기능합니다. 전극 끝부분은 특수 유리(일반적으로 알칼리 금속 이온이 첨가된 규산염 유리)로 만들어진 얇은 막으로, 수화된 상태입니다. 이 수화 과정을 통해 유리 막의 안쪽과 바깥쪽 표면에 겔 층이 형성됩니다. 유리 내의 알칼리 금속 이온과 용액 내의 수소 이온 사이에 이온 교환 평형이 이루어집니다. 이 과정에서 막을 가로지르는 경계 전위가 발생하는데, 이 전위는 내부 용액(pH가 고정됨)과 외부 시료 용액 사이의 수소 이온 활성도 차이에 따라 달라집니다.

이 전위는 은/염화은(Ag/AgCl) 전극이나 칼로멜 전극과 같은 기준 전극을 사용하여 측정하며, 이 기준 전극은 일정한 전위를 유지합니다. 전체 장치(대개 단일 복합 프로브)는 pH가 알려진 완충 용액을 사용하여 교정됩니다. 유리 전극의 높은 내부 저항 때문에 미세한 전위차를 정확하게 측정하려면 높은 임피던스의 전압계(pH 측정기 자체)가 필요하며, 이를 위해서는 상당한 전류를 소모하지 않아야 시스템의 평형 상태가 유지됩니다.

UNESCO Nomenclature: 2201
분석화학

유형

물리적 장치

분열

혁명가

용법

널리 사용됨

전구체

  • 네른스트 방정식(1889)
  • 볼타의 갈바니 전지 발견
  • 이온 교환 현상에 대한 이해
  • 안정적인 기준 전극(예: 칼로멜 전극)의 개발

응용 프로그램

  • 실험실 화학 분석
  • 산업 공정 제어
  • 환경 모니터링
  • 의료 진단
  • 식품 과학
  • 양식업

특허:

  • US2058761

잠재적 혁신 아이디어

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관련 용어: pH 측정기, 유리 전극, 기준 전극, 네른스트 방정식, 전위차 측정법, 전기화학, 분석 기기, 교정, 완충 용액, 전압.

역사적 맥락

PH Glass Electrode

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

(날짜를 알 수 없거나 관련이 없는 경우, 예를 들어 "유체역학"의 경우, 주목할 만한 등장 시기를 대략적으로 추정하여 제공합니다.)

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