Điện cực đo pH

pH là gì?

pH (Potential of Hydrogen) là đại lượng đo độ axit hoặc bazơ của một dung dịch, được xác định theo thang đo từ 0 đến 14.

• pH < 7: Dung dịch có tính axit (ví dụ: nước chanh, giấm).
• pH = 7: Dung dịch trung tính (ví dụ: nước tinh khiết).
• pH > 7: Dung dịch có tính bazơ (ví dụ: xà phòng, nước vôi).

Nguyên lý của điện cực đo pH

Điện cực đo pH hoạt động dựa trên nguyên lý điện hóa học, cụ thể là sự chênh lệch điện thế giữa điện cực thủy tinh nhạy pH và điện cực tham chiếu khi tiếp xúc với dung dịch cần đo.

1️⃣ Cấu tạo của điện cực đo pH

✔ Điện cực thủy tinh (Glass Electrode): Nhạy cảm với ion H⁺, tạo ra điện thế thay đổi theo pH.
✔ Điện cực tham chiếu (Reference Electrode): Chứa dung dịch điện phân (thường là KCl), có điện thế ổn định.
✔ Màng thủy tinh đặc biệt: Phản ứng với ion H⁺ trong dung dịch.
✔ Dung dịch điện phân (KCl bão hòa): Đảm bảo dòng điện ổn định giữa hai điện cực.

2️⃣ Nguyên lý hoạt động

• Khi điện cực được nhúng vào dung dịch, ion H⁺ trong dung dịch sẽ tác động lên màng thủy tinh, tạo ra một điện thế (mV) tỉ lệ với nồng độ H⁺.
• Điện cực tham chiếu cung cấp một điện thế cố định để so sánh.
• Máy đo pH sẽ tính toán sự chênh lệch điện thế giữa hai điện cực và hiển thị giá trị pH theo công thức 

• 

   Trong đó:
  • E: Điện thế đo được.
  • E₀: Điện thế chuẩn.
  • R: Hằng số khí lý tưởng.
  • T: Nhiệt độ (Kelvin).
  • F: Hằng số Faraday.

💡 Lưu ý: Điện cực pH nhạy cảm với nhiệt độ, cần hiệu chuẩn thường xuyên bằng dung dịch đệm (pH 4.01, 7.00, 10.01).

Ứng dụng của đo pH

✔ Xử lý nước & môi trường: Kiểm tra chất lượng nước thải, nước sinh hoạt.
✔ Dược phẩm & Y tế: Đo pH trong sản xuất thuốc, dịch cơ thể.
✔ Thực phẩm & Đồ uống: Kiểm tra pH của sữa, rượu, nước giải khát.
✔ Nông nghiệp: Kiểm tra độ pH đất, nước tưới tiêu.
✔ Phòng thí nghiệm & nghiên cứu: Xác định pH trong phân tích hóa học.