Gibt es einen Zusammenhang zwischen dem pH-Wert und der Leitfähigkeit einer Probe?
Существует ли взаимосвязь между pH и электропроводностью образца?
Ja, pH-Wert und Leitfähigkeit hängen zusammen, aber nicht linear oder in absoluter Weise. Ein
pH-Sensor reagiert ausschliesslich auf H+ in einer Lösung, während bei der Leitfähigkeit die
Sensoren die Aktivität aller in einer Lösung vorhandenen geladenen Ionen (Anionen und Kationen) messen. Je höher die Konzentration der Ionen, desto höher die Leitfähigkeit. Darüber hinaus hat die Mobilität eines Ions einen verstärkenden Einfluss auf die Leitfähigkeit. Unter den gängigen Ionen in einer Lösung ist das mobilste Kation das Wasserstoffion [H+] mit einem Wert von 350 Einheiten und das mobilste Anion das Hydroxylion [OH-] mit 199 Einheiten. Andere gängige Ionen haben Werte zwischen 40 und 80 Einheiten. Das bedeutet, dass stark saure (oder stark basische) Lösungen hohe Leitfähigkeiten aufweisen. Da der pH-Wert ein Mass für die Konzentration von Wasserstoffionen ist, gelten die folgenden Regeln: In sauren Lösungen (< pH 7): Je niedriger der pH-Wert (d. h. je höher die H+-Konzentration), desto höher die Leitfähigkeit. In basischen Lösungen (> pH 7): Die Leitfähigkeit steigt mit der Erhöhung des pH-Werts (Zunahme der OH--Ionen). Der neutrale pH-Wert (pH 7) ist auf die gleiche Konzentration von H+- und OH--Ionen zurückzuführen. Das bedeutet jedoch nicht, dass die Lösung keine anderen Ionen enthält, die zur Leitfähigkeit der Lösung beitragen würden. Ein Beispiel: Der pH-Wert von entionisiertem Wasser liegt theoretisch bei 7,0 und die Leitfähigkeit bei 0,055 µS/cm. Wenn man NaCl-Salz hinzufügt, wird die resultierende NaCl-Lösung immer noch einen neutralen pH-Wert haben, aber die Leitfähigkeit der Lösung kann je nach Menge des hinzugefügten NaCl stark ansteigen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der pH-Wert und die Leitfähigkeit einer Probe für jede einzelne Probe separat bestimmt werden müssen und nicht theoretisch korreliert werden können.
Да, pH и электропроводность связаны между собой, но эта связь не является линейной или абсолютной.
Датчик pH реагирует только на ионы H+ в растворе, в то время как
датчики электропроводности измеряют активность всех заряженных ионов (анионов и катионов) в растворе. Чем выше концентрация ионов, тем выше электропроводность. Кроме того, электропроводность зависит от подвижности ионов. Среди ионов, которые чаще всего присутствуют в растворах, наиболее подвижным катионом является ион водорода [H+] с показателем 350 единиц, а наиболее подвижным анионом — гидроксильный ион [OH-] с показателем 199 единиц. Другие наиболее распространенные ионы имеют значения в диапазоне от 40 до 80 единиц. Это означает, что сильнокислые (или сильнощелочные) растворы будут обладать высокой электропроводностью. Поскольку pH отражает концентрацию ионов водорода, применяются следующие правила: В кислых растворах (pH < 7): чем ниже pH (то есть чем выше концентрация ионов H+), тем выше электропроводность. В щелочных растворах (pH > 7): чем выше pH (то есть чем выше концентрация ионов OH-), тем выше электропроводность. Нейтральный pH (pH = 7) указывает на одинаковую концентрацию ионов H+ и OH-. Но это не означает, что раствор не содержит другие ионы, которые могут влиять на его электропроводность. Рассмотрим пример: деионизированная вода теоретически имеет pH 7,0 и электропроводность 0,055 мкСм/см. При добавлении в нее NaCl полученный раствор по-прежнему будет иметь нейтральный pH, однако его электропроводность может значительно увеличиться в зависимости от количества добавленной соли. Таким образом, pH и электропроводность должны определяться отдельно для каждого образца и не могут быть теоретически сопоставлены друг с другом.