Les trois parties principales de la structure du pH-mètre
1. Une électrode de référence ;
2. Une électrode de verre dont le potentiel dépend du pH de la solution environnante ;
3. Un ampèremètre capable de mesurer de petites différences de potentiel dans un circuit présentant une résistance extrêmement élevée.
Voici une description des principales fonctions de chaque composant :
1. La fonction de base de l'électrode de référence est de maintenir un potentiel constant comme contrôle pour mesurer divers potentiels de déviation. L'électrode argent-oxyde d'argent est actuellement l'électrode de référence la plus couramment utilisée en pH.
2. La fonction de l'électrode de verre est d'établir une différence de potentiel qui répond aux changements dans l'activité des ions hydrogène de la solution mesurée. Mettre l'électrode sensible au pH et l'électrode de référence dans la même solution forme une cellule primaire. Le potentiel de la cellule est la somme algébrique des potentiels de l'électrode de verre et de l'électrode de référence. E batterie=E référence E verre. Si la température est constante, le potentiel de cette batterie évolue avec le pH de la solution à mesurer. Il est difficile de mesurer le potentiel généré par la batterie dans le pH-mètre car la force électromotrice est très faible et l'impédance du circuit est très grande, 1-100MΩ ; par conséquent, le signal doit être suffisamment amplifié pour piloter un millivoltmètre ou un milliampèremètre standard.
3. La fonction de l'ampèremètre est d'amplifier plusieurs fois le potentiel de la batterie d'origine. Le signal amplifié est affiché via l'ampèremètre. Le degré de déviation de l’aiguille de l’ampèremètre indique la force du signal qu’il génère. Pour les besoins d'utilisation, le cadran de l'ampèremètre pH est gravé avec la valeur pH correspondante ; et le pH-mètre numérique affiche directement la valeur du pH en chiffres.
