Wissenschaftler messen allerlei Dinge mit speziellen Werkzeugen. Wir messen Dinge wie Temperatur (wie heiß oder kalt etwas ist), wie viel Raum etwas einnimmt (was wir Volumen nennen), und wie sauer oder basisch eine Flüssigkeit ist. Ein wichtiges Werkzeug, das Wissenschaftler verwenden, ist eine Glas-pH-Sonde. Eine pH-Sonde ist ein spezielles Gerät, das uns sagt, ob eine Flüssigkeit sauer - also saure Geschmacksnote - oder basisch - gar nicht sauer - ist. Labtech ist ein weit verbreiteter Hersteller von Labor-pH-Sonden von hoher Standardqualität zur Verwendung in wissenschaftlichen Untersuchungen. Diese Lektion behandelt alles über Glas-pH-Sonden, ihren Betrieb und die richtige Nutzung.
Die kleine Glas-pH-Sonde, die alle Unterschiede gemacht hat. Sie besteht aus einem dünnen Glasrohr und einem Messbereich, der als Elektrode bezeichnet wird. Das Glasrohr ist in einem elektrolytischen Zustand gefüllt, der ein Referenzelektrolyt enthält. Diese Flüssigkeit ermöglicht es der Sonde, korrekt zu funktionieren. Die Elektrode besteht aus einem Material, das empfindlich gegenüber Änderungen der Säurestärke ist. Wenn die Sonde in eine Flüssigkeit eingetaucht wird, interagieren saure oder basische Bestandteile dieser Flüssigkeit mit der Elektrode. Zusammen erzeugen diese einen elektrischen Strom, der von der pH-Sonde gemessen wird. Aus diesem Strom wird der pH-Wert der Flüssigkeit berechnet. Der pH-Wert zeigt an, wie sauer oder basisch eine Flüssigkeit ist, was für viele wissenschaftliche Experimente sehr nützlich ist.
Die Kalibrierung eines pH-Elektroden muss durchgeführt werden, um korrekte Werte zu erhalten. Kalibrierung ist ein Fachbegriff, der sich auf den Prozess bezieht, sicherzustellen, dass der Elektrode richtig funktioniert und genaue Werte liefert. Die Kalibrierung einer Glas-pH-Elektrode erfordert die Verwendung von zwei Flüssigkeiten mit bekannten pH-Werten. In dieser Aktivität muss eine der Flüssigkeiten sauer sein, 4.0 pH, und die andere basisch, 7.0 pH.
Spülen Sie also Ihre Sonde kurz vor der Benutzung in sauberem Wasser ab, um sicherzustellen, dass keine Flüssigkeiten aus der vorherigen Absorption übertragen werden. Trocknen Sie die Sonde nach dem Spülen sanft mit einem sauberen Tuch. Danach führen Sie die Sonde in die pH 7,0 Lösung ein. Diese Flüssigkeit wird neutral sein, was bedeutet, dass sie weder sauer noch basisch ist. Sie müssen das Messgerät (die Anzeige des pH-Werts) einmal kalibrieren, damit es genau 7,0 anzeigt. Spülen Sie die Sonde nach diesem Schritt erneut mit sauberem Wasser ab, um sie für den nächsten Kalibrierschritt vorzubereiten. Tauchen Sie dann die Sonde in die pH 4,0 Lösung ein. Dieses Mal stellen Sie das Gerät auf 4,0 ein. Nachdem Sie diese beiden Schritte abgeschlossen haben, ist Ihre Sonde kalibriert und bereit für die Verwendung in Ihren Experimenten!!
Das Spülen der Sonde nach jedem Gebrauch mit sauberen, destillierten Wasser ist eine gute Praxis. Dadurch wird jede Flüssigkeit abgespült, die noch darauf haften könnte. Trocknen Sie die Sonde mit einem Tuch oder feinem Blatt ab. Manchmal können Sie die Sonde auch in speziellen Reinigungslösungen einweichen, die nur für Glas-pH-Sonden vorgesehen sind. Erinnern Sie sich jedoch immer daran, dass Sie Ihre Sonde niemals mit Seife und anderen chemischen Reinigungsmitteln reinigen sollten. Diese Substanzen können das Glas auflösen und den Betrieb der Sonde beeinträchtigen, was zu Messfehlern führen kann.
Wenn Sie zum Beispiel feststellen, dass Ihre pH-Werte viel zu hoch oder viel zu niedrig sind, kann dies bedeuten, dass es Zeit ist, Ihren Elektroden neu kalibrieren. Dies bedeutet, die Kalibrierungsschritte zu wiederholen, um sicherzustellen, dass die Werte korrekt sind. Falls Ihr Elektrode eine lange Zeit im Lager ohne Wartung verbracht hat, kann es trocken sein. Tauchen Sie es für etwa 30 Minuten in das Referenzelektrolyt ein und verwenden Sie es dann erneut. Dadurch wird seine Fähigkeit zur genauen Messung von pH restauriert. Wenn Sie etwas Ungewöhnliches bei Ihren Werten vermuten, das eigentlich nicht da sein sollte, liegt dies möglicherweise an Störungen durch elektronische Geräte. Um dieses Problem zu beheben, können Sie versuchen, den Elektroden fern von Dingen wie Handys oder Computern zu halten, da diese neigen, Signale zu erzeugen, die es verwirren können.
Glas-pH-Elektroden sind ein sehr verbreiteter und genauer Weg, um die Säure zu messen, aber es gibt auch andere Möglichkeiten, die funktionieren können. Litmus-Papier zum Beispiel ist ein spezielles Papier, das sich färbt, wenn es in eine saure Flüssigkeit getaucht wird. Diese Farbänderung kann dir einen allgemeinen Eindruck darüber geben, ob die Flüssigkeit sauer ist oder nicht. Litmus-Papier ist weniger genau als ein Glas-pH-Elektrode, daher kann es verwendet werden, um eine grobe Schätzung des pH-Werts zu erhalten anstatt einer zuverlässigen Messung.
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