В Sandacite.BG си намерихме стар БГ pH-метър от 1970-те г. с каломелов електрод.

От време на време ни попадат и някакви по-различни неща българска техника, имаме предвид по-различни от бойлерни табла, компютри, хард дискове, телевизори, перални и т.н. Ето сега напр. неочаквано ни се удаде да се сдобием със стар лабораторен pH-метър с каломелов електрод и всичкото това си беше в кутийка!

Този уред е произвеждан в монтанския завод Аналитик в началото на 70-те г. и го виждаме за първи път. Късмет за нас е, че май си има всичко в кутийката, макар като цяло, нали, в смисъл… да не му разбираме колкото на останалите работи, които Ви показваме.

УСТРОЙСТВО

Поначало този уред е предназначен за измерване на pH – т.е. показателя за киселинност или алкалност, болна тема за някои. Машинката е използвана в химическите и други такива лаборатории. Измерителят се състои от стък­лен електрод тип 1-9/60 и каломелов сравнителен електрод тип К-1, български. Те оформят стъклено-каломелова система с изопотенциална точка при pH = 7,00.

Стъкленият електрод тип 1-9/60 представлява продълговат цилиндричен корпус, на долния край на кой­то е запоено балонче от електродно стък­ло със специален състав. В горната част електродът завършва с капачка, от която излиза екрани­ран проводник, който отвежда потенциала.

Стъкленият електрод е зареден с буферен разтвор с pH = 7, съдържащ калиев хлорид (KCl), в който е потопен каломеловият електрод. Затова електродната система „стъклен електрод — каломелов електрод“ е напълно симетрична. Принципът на дей­ствие на измерителния електрод тип 1-9/60 се основава на използването на електродно стъкло. То е способно – в резултат на дифузионен обмен на йони – да придобие свойствата на водородния електрод. Йонообменът, който споменахме, е между твърдата и течната фаза и се осъществява, след като балончето от елек­тродно стъкло се покрие с гелна ципа от силициева киселина. Ето защо, преди да се използва за първи път за измерване на pH, трябва да натиснете стъкления електрод поне за една седмица в дестилирана вода.

Сега да видим малко повече за каломеловия електрод. Той е тук в ролята си на т.н. референтен електрод, каквито се използват в pH-метрите. Референтни елетроди се наричат тези с известни и постоянни потенциали. Смисълът е, че такъв електрод трябва да подсигури потенциална стабилност при измерването, което ще се прави с уреда – в случай на разтворите. Тук каломеловият електрод е наситен, изработен във форма на стъклено стебло, сходно по форма и големина със стъкления електрод тип 1-9/60, който разгледахме горе. На стеблото е оста­вен страничен отвор , който служи за смяна на вътрешния наситен разтвор на калиевия хлорид. Електродът контактува с разтвора, който изследваме, чрез нискоомна електролитна връзка, изпълне­на от термично обработен графит или минерален азбест.

В долната част на вътрешния електролит на KCl се намират кристали KCl, които поддържат разтвора наситен. От своя страна това позволява да бъдат намалени до минимум или изобщо премахнати дифузионните електрически потенциали. В горната част електродът завършва с капачка, през която излиза отвеждащият потенциала проводник. Сравнителният електрод има постоянен електрически потенциал за дадена темпе­ратура, спрямо който се измерва и потен­циалът на стъкления индикаторен елек­трод. Електролитният контакт между сравнителния електрод и измервания раз­твор се извършва чрез дифузионно пре­минаване на наситен разтвор от вътреш­ността на електрода в измерваната среда.

КАК СТАВА ИЗМЕРВАНЕТО

Първо трябва да се уверим, че целият долен обем на електрода е запълнен с разтвора, който ще измерваме, и твърд KCI. Също така е необходимо вътре да няма въздух. Твърдият KCl трябва да заема 1/3 от обема на долната част на електро­да. След това, за да измерим pH с монтанската електродната систе­ма, трябва да потопим двойката електроди в разтвора, чието pH ще измерваме, и да подадем на системат електродвижещото напрежение. Това ще направим чрез проводници на усилвател, който има инструмент за отчитане, разграфен в рН-единици. Как точно се работи с него, ще поговорим някой друг път, като намерим самия такъв усилвател. :)

ПОДДРЪЖКА НА PH-МЕТЪРА

След дълга употреба на уреда кристалчетата от KCl могат да се разтворят поради дифузия на хлорида във външния разтвор. В този случай (а също и когато се забеле­жи, че вътрешният раз­твор видимо се е замърсил или се е понижило нивото му) трябва да го сменим с нов. За тази цел първо трябва да излеем вътрешния разтвор през страничното отверстие. След това ще проплакнем вътрешността на електрода с наситен разтвор на KCl и да я заредим с на­ситен при 60 — 70° С горещ разтвор на същия този калиев хлорид. Ако електродът изстине, долната част на корпуса трябва да я запълним с кристал­чета KCI.

Стъкленият електрод тип 1-9/60 не се нуждае от специално поддържане, необхо­димо е само периодически да го измиваме с дестилирана вода, напр. ако има полепнали утайки. Освен това, той може да се измие и мека четчица. Когато стъкленият електрод е замърсен от маз­нини, удачно е да го измием със спирт (не абсолютен), етер и тетрахлорметан. Общо взето, миенето на електрода с орга­нични разтворител трябва да се избягва. Ако се наложи за известно време да прекъснем, измерванията, електродът 1-9/60 се съхранява, като балончето от електродно стъкло стои потопено в дестилирана во­да или 0,1 солна киселина. Работата е там, че когато стъкленият електрод веднъж влезе в употреба, балончето от стъклото му не трябва да се остави да изсъхва!

ТЕХНИЧЕСКИТЕ ДАННИ са следните.

1. Стъклен електрод лабораторен тип 1-9/60:
1.1. Електрическо съпротивление при температура 25 °С (±0,5 °С) — от 25 до милиома
1.2. Електрическо съпротивление на изолацията на отвеждащия проводник на стъкления електрод – не по-малко от 10¹¹ ома
1.3. Граница на линейност на водородната характеристика при 25 °С и 0,1 n, концентрация на натриеви йони в изследвания разтвор pH = 9, определена с точност 0,05 pH. Допустимо отклонение от линейността — не повече от 0,1 pH (6 mV)
1.4. Стръмност на водородната характеристика в линейната и част — допуска се отклонение най-много с 0,5 % от изчислената и теоретична стойност.
1.5. pH на вътрешния буферен разтвор = 7.
1.6. Работна температура — 0 – 60 °С

2. Каломелов сравнителен електрод — лабораторен тип К-1:
2.1. Електроден потенциал спрямо нормалния водороден електрод при температура 25 °С (±0,5 °С) – 246 mV (± 3)
2.2. Електрическо съпротивление на електролитния ключ — от 2 до 20 килоома
2.3. Работна температура — 0 – 60 °С

3. Система ,,стъклен електрод — каломелов електрод“:
3.1 Координати на изопотенциалната точка: рНиз.т 20 – 60 °; pH = 7,00 (±0,5); Еи 20 — 60 °; 0,0 mV (± 30)
3.2. Нелинейност на зависимостта на е.д.н. от температурата — допуска се максимално отклонение от линейността ±3 mV.

pH-метърът е имал гаранционен срок 6 месеца, но не повече от 1 година след датата на производство, т.е. всеки такъв трябва да е бил продаден най-много шест месеца след излизането си от завода. И не вадете електрическия проводник от електрода, защото иначе няма да Ви уважат гаранцията! :)

Измерител на транзистори ИТ-51 – данни за него