Yokogawa PH72 Personal pH/ORP Meter - Manuel (Page 69)

IM 12B03D02-01F-E
9-2
9. Informations techniques
9.2 Relation entre l'EMF de la membrane de verre et la val-
eur de pH
La relation entre la différence de potentiel (force électromotrice) développée à travers
la membrane de verre et la valeur de pH a été étudiée et des valeurs théoriques ont élé
déterminées. Cependant, les valeurs réelles ne correspondent pas aux valeurs théoriques
à cause des variations de fabrication ou de la détérioration due au temps. C'est pour cette
raison qu'un pH mètre doit être étalonné à partir de solutions standards.
La force électromotrice d'une électrode de verre esst affectée par la température. Pour
compenser cet effet, une fonction de compensation de température est essentielle dans la
mesure de pH.
La Figure 9.2 montre un schéma de la membrane d'une électrode de verre. La surface
des deux membranes en contact avec les solutions est hydratée et l'activité des ions
d'hydrogène dans ces couches hydratées est constante. Un potentiel de limite se dével-
oppe suivant le rapport entre l'activité des ions d'hydrogène de la couche hydratée et celle
de la solution. Ce potentiel de limite est exprimé par l'équation de Nernst:
R : constante de gaz, 8.3145 [J/(mol·K)]
T : température absolue (t [°C]1273.15) [K]
F : constante de Faraday , 9.6485 x 10 [C/mol]
C : potentiel à l’interface entre le verre et la solution interne
C : potentiel à l’interface entre le verre et la solution échantillon
e 5 2
Où:
pH 1C (côté solution interne)
2.3026 R T
F
(9.1)
i i i
e 5 2
pH 1C (côté solution échantillon)
2.3026 R T
F
(9.2)
S
4
i
S
S S
Soit le potentiel de la solution interne comme potentiel de référence, la différence à trav-
ers la membrane e
g
est de:
e 5 e 2e 5 (pH 2pH )1(C 2C )
2.3026 R T
F
(9.3)
g i i i S S S
Pour déterminer la différence de potentiel de la membrane, deux électrodes internes sont
intégrées dans une électrode de verre et une électrode de référence; la différence de po-
tentiel aux deux électrodes est mesurée par un convertisseur de pH disposant d'une haute
impédance d'entrée. Cette différence de potentiel Eg s'exprime comme indiqué ci-après
lorsque la différence de potentiel de l'électrode unique des deux électrodes internes et C
S
– C
i
de l'équation 9.3 sont équivalents à E
AS
.
E 5 (pH 2pH )1E
2.3026 R T
F
(9.4)
g i S AS
E 5 (54.2010.1984 t) 3 (pH 2pH )1E (9.5)
g i S AS
Dans l'équation, pH
i
représente la valeur de pH de la solution tampon à l'intérieur de
l' électrode de verre, cette valeur doit donc être constante. Si on utilise une solution
standard au pH connu comme pH
S
, à une certaine température, la relation entre millivolt
et pH peut être déterminée, donc, le pH peut directement dériver de la différence de
potentiel de la membrane, comme l'indique la Figure 9.3.