5.6.3   Pomiar pH

Najprostszym sposobem pomiaru pH jest pomiar przy pomocy wskaźników (indykatorów). Wskaźniki są to przeważnie słabe kwasy lub zasady organiczne, których cząsteczka w postaci niezdysocjowanej ma inne zabarwienie niż powstający w wyniku dysocjacji produkt. Przykładem może być oranż metylowy którego postać niezdysocjowana ma kolor czerwony, a postać zdysocjowana żółty:

(5.51)              HR      H⁺  +  R^-

W środowisku  kwaśnym równowaga (5.51) będzie przesunięta w lewo i roztwór zabarwi się na czerwono. W środowisku zasadowym równowaga przesunie się w kierunku odwrotnym – w kierunku żółtego zabarwienia. W tablicy 5.5 podano przykłady kilku indykatorów oraz odpowiadające im zakresy zmiany zabarwienia.

Tablica 5.5.

Do pomiarów pH stosuje się często uniwersalne papierki wskaźnikowe będące mieszaniną różnych wskaźników naniesionych na cienką bibułę. Zanurzenie papierka w badanym roztworze i porównanie jego barwy ze skalą (rys. 5.8) pozwala na określenie wartości pH.

 Rys.5.8. Skala barw wskaźnika uniwersalnego.

Elektrochemiczny pomiar pH

Innym bardziej dokładnym pomiarem pH jest pomiar elektrochemiczny. W pomiarze tym wykorzystuje się  liniową zależność potencjału niektórych elektrod, na przykład elektrody wodorowej, od pH roztworu. Zależność ta wynika z równania Nernsta dla elektrody wodorowej:

(5.52)                         

(5.53)                         

Dla warunków normalnych:

 amy:

(5.54)                         

Zależność opisaną równaniem  (5.54)  przedstawiono na rysunku 5.9. Pozwala ona na odczytanie wartości pH z pomiaru potencjału elektrody wodorowej zanurzonej w badanym roztworze. Metody elektrochemiczne pozwoliły na konstrukcję pH-metrów tj. przyrządów pozwalających na precyzyjny pomiar pH.

Rys. 5.9. Zależność potencjału elektrody wodorowej od pH.