Piaccametro: differenze tra le versioni

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{{F|chimica analitica|luglio 2017}}

[[Immagine:Ph-measurement.jpg|thumb|Un piaccametro]]

[[File:PH Meter.jpg|thumb|Un pHmetro da banco]]

Un '''piaccametropH-metro''' (o '''pH-metropiaccametro''') è un apparecchio elettronico usato per misurare il [[pH]] di un [[liquido]]. Può essere equipaggiato anche con sonde particolari adatte alla misura del pH di campioni solidi e semi-solidi.

Un tipico piaccametro consiste di una sonda (un [[elettrodo a vetro]]) collegata ad un dispositivo elettronico che raccoglie il segnale della sonda, calcola il valore di pH corrispondente e lo rappresenta su un display.

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== Storia ==

I primi piaccametri commerciali vengono prodotti nei tardi [[anni 1930|anni trenta]] negli [[Stati Uniti d'America|Stati Uniti]] da [[Arnold Orville Beckman]] e in [[Danimarca]] dalla ditta [[Radiometer]]. Beckman era assistente presso il [[California Institute of Technology]] quando gli fu chiesto da Glen Joseph, chimico di un laboratorio della California Fruit Growers Exchange, di realizzare uno strumento capace di misurare rapidamente l'acidità del succo di [[limone]]. L'invenzione di Beckman portò alla nascita della società Beckman Instruments, divenuta in seguito Beckman Coulter.

{{cn|In Italia, una delle prime aziende a produrre piaccametri fu [[Hanna Instruments Italia|Hanna Instruments]] che nel 1986 commercializzò il pHep, primo piaccametro tascabile e a basso costo}}.

== La sonda ==

La sonda per pH è generalmente un [[elettrodo a vetro]] che misura la differenza di [[potenziale elettrico]] su due lati di una sottile membrana di vetro posta all'estremità dell'elettrodo, tale differenza di potenziale è legata alla differenza tra le [[concentrazioneConcentrazione (chimica)|concentrazioni]] degli ioni idrogeno all'interno e all'esterno della membrana. Un'unità di pH generalmente produce una differenza di potenziale di circa 0,059 [[volt|V]].

Spesso le sonde immerse nella soluzione sono due: oltre all'elettrodo viene immersa anche una sonda di [[temperatura]], il cui compito è correggere la lettura dell'elettrodo in funzione dell'effettiva temperatura del campione.

== Il misuratore ==

Il circuito del misuratore fondamentalmente è un [[voltmetro]] che mostra i risultati in scala di unità di pH anziché in [[volt]]. L'[[impedenza]] del misuratore dev'essere molto alta, a causa dell'alta [[resistenza elettrica]] (tra i 20 e i 1000 M[[ohm|Ω]]) degli elettrodi a vetro comunemente usati.

Il circuito di un semplice piaccametro consiste di un [[amplificatore operazionale]] con un [[guadagno (elettronica)|guadagno]] totale di circa 17 volte. L'amplificatore converte il debole potenziale elettrico prodotto dalla sonda (-59.,16 mV/pH nelle soluzioni basiche, +59.,16 mV/pH nelle soluzioni acide) in unità di pH, spostando il risultato di 7 unità (offset) per farlo rientrare nella scala di pH:

* alla neutralità (pH = 7) la sonda non presenta potenziale elettrico.

* a pH alcalini (pH > 7) la sonda produce un potenziale elettrico compreso tra zero e -414.,12 mV (7 *× -59.,16 mV); una lettura di -177.,48 mV per esempio corrisponde quindi a -(-0.,18) *× 17 + 7 = 10 unità di pH.

* a pH acidi (pH < 7) la sonda produce un potenziale elettrico compreso tra zero e +414.,12 mV; una lettura di +177.,48 mV per esempio corrisponde a -(0.,18) *× 17 + 7 = 4 unità di pH.

==Calibrazione e utilizzo==

[[File:2009-03-30 Red pH meter reads 4.96 KS1.jpg|thumb|Un pHmetro portatile]]

Calibrare un piaccametro significa dal punto di vista elettrico aggiustare i valori di guadagno e di offset del circuito amplificatore affinché il valore fornito dallo strumento coincida con quello previsto dalla lettura di alcune [[soluzione (chimica)|soluzioni]] [[standard (chimica)|standard]] dal pH noto.

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Purtroppo questi strumenti tendono a stararsi con il tempo e quindi bisogna calibrarli regolarmente.

Se si usa il phmetropHmetro giornalmente per un miglior funzionamento dello strumento si consiglia di calibrarlo almeno 1 volta ogni 15/20 misurazioni.

L'elettrodo a vetro è generalmente conservato immerso in una soluzione a pH 3 per impedire che la membrana di vetro si secchi; si tende ad evitare l'uso di acqua distillata perché potrebbe estrarre per [[osmosi]] gli ioni idrogeno presenti all'interno dell'elettrodo.

== Tipi di piaccametro ==

I piaccametri variano in tipologia da semplici apparecchi portatili simili a grosse penne a sfera dal costo di qualche decina di euro fino a complesse apparecchiature da laboratorio con possibilità di montare diverse sonde e interfacciarsi a [[personal computer]].

I piaccametri varianopossono in tipologia daessere semplici apparecchi portatili simili a grosse penne a sfera dal costo di qualche decina di euro fino a complesse apparecchiature da laboratorio con possibilità di montare diverse sonde e interfacciarsi a [[personal computer]].

Sono inoltre disponibili sonde per applicazioni speciali e per campioni o ambienti lavorativi difficili.

SonoInoltre inoltresono disponibili sonde per applicazioni speciali e per campioni o ambienti lavorativi difficili.

Una categoria particolare di pH-metri sono quelli ''cateterizzati'' per uso sanitario; si usano solitamente nella rilevazione del pH gastrico nelle indagini cliniche di interesse [[gastroenterologia|gastroenterologico]], spesso in congiunzione con un registratore digitale del segnale, rimanendo in posizione per 24 ore.

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== Voci correlate ==

*[[pH]]

*[[Indicatore (chimica)|Indicatore]]

*[[Laboratorio chimico]]

*[[Elettrodo a vetro]]

== Altri progetti ==

{{interprogetto|commons=Category:PH meters}}

== Collegamenti esterni ==

* {{Collegamenti esterni}}

{{Laboratorio chimico}}