Laboratoriya pH o'lchagichi, deb ham ataladi pH laboratoriya sinovchisiUmuman olganda, umumiy laboratoriya uskunasi bo'lib, u asosan laboratoriyada asbobning suyuq muhit pH qiymatini aniq o'lchash uchun ishlatiladi. Laboratoriya pH o'lchagichni qo'llash Laboratoriya pH o'lchagich keng qo'llaniladi mikrobiologiyada, atrof-muhitni muhofaza qilish, kanalizatsiya tozalash, ilmiy tadqiqotlar, farmatsevtika, fermentatsiya, kimyo sanoati, naslchilik, musluk suvi va boshqa sohalar, shuningdek, QS va HACCP sertifikati uchun zarur sinov uskunasi.
Laboratoriya pH o'lchagich qismlari
Ning tuzilishi laboratoriya pH o'lchagich mos yozuvlar elektrod bo'lgan uchta asosiy strukturaviy komponentdan iborat; va ampermetr.
Quyida har bir komponentning asosiy funktsiyalari tavsifi berilgan.
1. Yo’nalturuvchi elektorod- yo'naltiruvchi elektrodning asosiy vazifasi potentsialdan turli xil og'ishlarni o'lchash uchun nazorat sifatida xizmat qiluvchi doimiy potentsialni saqlashdir. Kumush-kumush oksid elektrodi bugungi kunda pH darajasida eng ko'p ishlatiladigan mos yozuvlar elektroddir.
2.Shisha elektrodning vazifasi o'lchanayotgan eritmaning vodorod ioni faolligining o'zgarishiga javoban potentsial farqni o'rnatishdir. PH ga sezgir elektrodni va etalon elektrodni bir xil eritmaga joylashtirish orqali birlamchi hujayra hosil bo'ladi, shuning uchun e hujayra = e mos yozuvlar + e shisha, agar harorat doimiy bo'lsa, bu hujayraning potentsiali eritmaning pH darajasiga qarab o'zgaradi. o'lchash uchun pH o'lchagichda hujayra tomonidan yaratilgan potentsialni o'lchash qiyin, chunki uning elektr potentsiali juda kichik va kontaktlarning zanglashiga olib keladigan impedansi juda katta 1-100 MŌ; shuning uchun standart millivolt metr yoki milliampermetrni boshqarish uchun signal etarli darajada kuchaytirilishi kerak.
3. Ampermetr
Ampermetrning vazifasi asl akkumulyatorning potentsialini bir necha marta kuchaytirishdan iborat va kuchaytirilgan signal hisoblagich orqali ko'rsatiladi va hisoblagich ko'rsatgichining burilish darajasi u tomonidan boshqariladigan signalning kuchini ko'rsatadi.
Laboratoriya pH o'lchagichning ishlash printsipi
The laboratoriya pH o'lchagich Nernst qonuniga ko'ra, ikkita elektrod orasidagi elektr potentsiali elektrodlarning xususiyatlariga va eritmadagi vodorod ionlarining kontsentratsiyasiga bog'liq bo'lgan birlamchi hujayra printsipi asosida ishlaydi. Birlamchi hujayraning elektr potentsiali va vodorod ionining kontsentratsiyasi o'rtasida moslik mavjud va vodorod ioni kontsentratsiyasining manfiy logarifmi pH qiymatidir.
Qo'shimcha, pH laboratoriya sinovlari Odatda eritmadagi vodorod ionlarining faolligini o'lchash uchun ishlatiladi.
Ion faolligi - bu elektrolitlar eritmasidagi elektrokimyoviy reaktsiyalarda ishtirok etadigan ionlarning samarali kontsentratsiyasi. Quyidagi ifoda bilan ion faolligi (a) va konsentratsiya (c) o'rtasida miqdoriy bog'liqlik mavjud: a = gc bu erda: a - ion faolligi; g ionning faollik koeffitsientini, c esa ionning konsentratsiyasini bildiradi.
g odatda 1 dan kichik, faollik koeffitsienti 1 ga moyil bo'lganda eritma cheksiz suyultirilganda ionlar orasidagi o'zaro ta'sir nolga intiladi, faollik eritmaning haqiqiy konsentratsiyasiga teng. Umuman olganda, suvli eritmalarda H ionlarining konsentratsiyasi juda kichik, shuning uchun H ionlarining faolligi uning konsentratsiyasiga teng.
Nernst tenglamasiga ko'ra, ion faolligi elektrod potentsialiga proportsionaldir, shuning uchun eritma uchun elektrod potentsiali va faolligi o'rtasidagi bog'liqlik egri chizig'ini o'rnatish mumkin, bu vaqtda potentsial o'lchanadi, ion faolligini aniqlash mumkin, shuning uchun Aslida, biz H ionlarining kontsentratsiyasini hisoblash potentsialini o'lchaymiz.
Laboratoriya pH o'lchagichlarining turlari
Ilm-fan va texnologiyaning uzluksiz rivojlanishi bilan laboratoriya asboblariga bo'lgan talablar doimiy ravishda takomillashib bormoqda va laboratoriya pH o'lchagich texnologiyasi ham doimiy ravishda takomillashtirilmoqda, shuning uchun turli xil pH testerlari ham tug'iladi. Hozirgi vaqtda bozorda laboratoriya pH o'lchagichni taxminan quyidagi uchta toifaga bo'lish mumkin:
* Qalam tipidagi pH o'lchagich
* Stol usti pH o'lchagich
* Portativ/qo'l pH o'lchagich
Bufer eritmalar ma’lum chegarada ularga o’z miqdorda kislota yoki ishqor
eritmasi solinganda, yoki suyiltirilganda vodorod ionlar konsentratsiyasini
doimiy saqalaydi.
Bufer eritma o’simlik va hayvon organizmida muxim ahamiyatga ega.
Qon limfa va boshqa suyuqliklarning pH qiymatini bufer eritmalar bir xilda
saqlab turadi. Bufer eritmalar tayyarlashda xlorid kislota, kaliy xlorid, natriy
gidrofasfat, o’yuvchi natriy, borot kislota va boshqalar qo’llaniladi[20]. Sifat
analizida pH qiymati 3, 7 dan 9, 3 gacha bo’lgan bufer eritmalar
ishlatiladi.Bunday rostlovchilarga buffer eritmalar kirib, ular kuchsiz kislota va
uning ishqoriy metalli tuzi yoki kuchsiz asos va uning kuchli kislotali tuzi
aralashmasi shaklida bo’ladi. Maslan, sirka kislota va ammoniy gidroksid va
ammoniy xlorid eritmalari aralashmalari[1, 2].
pH qiymatini oshishi yoki kamayishi bu jarayonni buzilishiga yoki
umuman to’xtab qolishiga olib kelishi mumkin. Masalan, qonni pHi organizmni
normal holatida 7, 3 ga teng[3, 4, 5].
Qonga doimiy ravishda modda almashinishini kislotali mahsulotlari,
masalan, karbanat angidirid, tushib turadi, lekin shunga qaramasdan uning pHi
o’zgarmas bo’ladi[21, 22]. Bu qonda organizmning boshqa to’qimalaridagi kabi,
vodorod ionlari konsentrarsiyasini doimiy saqlab turuvchi rostlovchilar borligi
bilan tushintiriladi.Bufer eritmaning pH ini ko’pi bilan bir-birlikka o’zgartirish
uchun unga qo’shish mumkin bo’lgan muayyan koncentraciyali (mol/l yoki gekv/l bilan ifodalangan) kuchli kislota yoki ishqorning eng ko’p miqdori bufer
sig’imi deyiladi[6, 7, 8]
Eritma muhitini bir me’yorda saqlab turuvchi eritmalar bufer eritmalar
deyiladi”.
Analitik kimyoda ayrim tajribalarni ayniqsa tekshiriladigan eritmadan
ionlari cho’ktirishda eritmadagi vadarod ionlari konsentraciyasi aniq va doimiy
bo’lishi kerak. Shuning uchun analiz jarayoni [H] ionlari konsentrasiyasini
doimiy saqalab turuvchi bufer eritmalar ishlatiladi. Eritma suyultirilganda yokieritmaga oz miqdorda kuchli kislota (yoki ishqor)qo’shilganda ham ph qiymati o’zgarmaydigan kuchsiz kislota va uning tuzidan yoki kuchsiz asos va uning tuzi aralashmalaridan shuningdek ko’p asosli kislota tuzlari aralashmalaridan niborat bo’lgan eritmalar bufer eritmalar deyiladi. Bufer eritmalari (inglizcha buffer –, , buf” so’zidan olingan bo’lib zarbani yengillash degan ma’noni bildiradi).Bufer eritmalarga quyidagi aralashmalar kiradi[9, 10, 11, 12, 13, 14]. HCOONa+HCOOH, CH3COOH+CH3COONa, NH4OH+NH4Cl, Na2HPO4+NaH2PO4 va boshqalar.
Bufer sistemalarining turlari
Bufer sistemalar ikki turga bo’linadi;
1.Kuchsiz kislota va shu kislotaning kuchli asos bilan hosil qilgan tuzning
aralashmasi.
Masalan:CH3COOH+CH3COONa-atsetatli bufer eritma
2.Kuchsiz asos va shu asosning kuchli kislota bilan hosil qilgan tuzning
aralashmasi.
Masalan: NH4OH+NH4Cl –ammiakli bufer eritma
Ko’riladigan bufer sistemalar
CH3COOH+CH3COONa---atsetatli bufer sistemasi
NH4OH+NaHPO4---gidrokarbonatli bufer sistema
NaH2PO4+Na2HPO4---fosfatli bufer sistema
PtCCOH+PtCCONa---oqsilli bufer sistema
HHb+KHb---gemoglobinli bufer sistema
HHbO2+KHbO2---oksigemoglobinli bufer Sistema
Bufer ta’sirining mehanizmi
CH3COOH---CH3COO+H
CH3COONa---CH3COO+Na
OZ miqdorda kuchli kislota qo’ganda:
H+CH3COO=CH3COOH
Ya’ni muvozanat kuchsiz elektrolit CH3COOH hosil bo’lish tomonga
siljiydi.
Oz miqdorda kuchli asos qo’shganda:
OH+H=H2O
Ya’ni muvozanat kuchsiz elektrolit H2Ohosil bo’lish tomonga siljidi[15,
16, 17, 18, 19].ema
Orgonizmning bufer sistemalari
Gidrokorbonatli bufer sistema-qonning asosiy bufer sistemasi:
H2CO3---H+HCO3
NaHCO3---Na+HCO3
Oz miqdorda kuchli kislota qo’shilganda kuchsiz elektrolit H2CO3 hosil
bo’ladi:
H+HCO3=H2CO3