Türkiye Ulusal Metroloji Enstitüsü’nde Sertifikalı pH Tampon Çözeltilerinin Üretimi

Termodinamik bir fonksiyon olan pH, hidronyum iyonlarının aktivitesinin eksi logaritması olarak tanımlanmaktadır. pH, bilimden endüstriye kadar çok farklı alanlarda kullanılan, iyi bilinen bir kavramdır. pH ölçümlerinin yaygın kullanımı bu alanda sertifikalı referans çözelti ihtiyacını arttırmıştır. Türkiye’de ilk ve tek olarak kurulan birincil seviye pH ölçüm sistemi referans pH tampon çözeltilerinin üretim ve sertifikasyonu için kullanılmıştır. Sistem, Harned hücresi olarak isimlendirilen bir ölçüm hücresi, Ag/AgCl elektrotları, Pt/Ptsiyah veya Pt/Pdsiyah elektrotları, termostatik banyo, PT-100 probu ve göstergesi, veri toplama ünitesi ve barometreden oluşmaktadır. Sistemin yazılımı TÜBİTAK UME’de geliştirilmiş ve valide edilmiştir. Ayrıca, birincil seviye pH ölçüm sisteminin ilk aşamasında kullanılan asitin molalitesinin tayini yüksek kesinlikte kulometri cihazı kullanılarak yapılmıştır. Sertifikalı pH tampon çözeltilerinin üretimi ve sonuçların değerlendirilmesi için homojenlik, kısa ve uzun dönem kararlılık, karakterizasyon, sertifikasyon ve sertifikasyon sonrası izleme çalışmaları ISO Rehberi 34: 2009, ISO Rehberi 35: 2006 ve ERM Uygulama Notu 1: 2010 dokümanlarına göre gerçekleştirilmiştir. Bu durum sayesinde izlenebilirlik TÜBİTAK UME üzerinden doğrudan sağlanacaktır. Ayrıca genellikle pH metrelerin kalibrasyonu için ve pek çok diğer alanda kullanılan bu çözeltiler için harcanan döviz ülkede kalacaktır.

Anahtar Kelimeler:

pH, birincil seviye pH ölçüm sistemi, Harned hücresi, sertifikalı pH tampon çözelti, belirsizlik

Production of Certified pH Buffer Solutions at National Metrology Institute of Turkey

pH, a thermodynamic function, is the negative logarithm of the activity of hydronium ions. It is well-known concept used in many different areas from science to industry. The widespread use of pH measurements has increased the need for certified reference solutions in this field. The primary pH measurement system that was established in Turkey as the first and only was used for production and certification of reference pH buffer solutions. The system consists of measurement cell named as Harned cell, Ag/AgCl electrodes, Pt/Ptblack or Pt/Pdblack electrodes, thermostatic bath, PT-100 probe and display unit, data acquisition unit and barometer. The software of primary system was developed and validated in TUBITAK UME. Moreover, high precision coulometry system has been used to determine the acid molality utilized at first step of primary level pH measurement system. Homogeneity, short and long term stability, characterization, certification and post-production studies were performed according to ISO Guide 34: 2009, ISO Guide 35: 2006 and ERM Application Note 1: 2010 for the production and evaluation of the results of certified pH buffer solutions. Thanks to this situation, traceability will be disseminated through TUBITAK UME directly. Moreover the foreign currency spent for these solutions, that are generally used for calibration of pH meters and used in many other areas, will be retained in the country.

Keywords:

pH, primary level pH measurement system, Harned cell, certified pH buffer solution, uncertainty,

PDF

___

Buck, R. P., Rondinini, S., Covington, A. K., Baucke, F. G. K., Brett, C. M. A., Camões, M. F., Milton, M. J. T., Mussini, T., Naumann, R., Pratt, K. W., Spitzer, P., Wilson, G. S. 2002. “Measurement of pH. Definition, Standards, and Procedures (IUPAC Recommendations 2002)”, International Union of Pure and Applied Chemistry, 74, 2169-2200.
International Organization for Standardization (ISO). (2006). “Reference materials – General and statistical principles for certification”, ISO, Switzerland.
International Organization for Standardization (ISO). (2009). “General requirements for the competence of reference material producers”, ISO, Switzerland.
IUPAC. (1993). “Quantities, units and symbols in physical chemistry”, Blackwell Scientific, United Kingdom.
Jakobsen, P. T. (2014). “DFM measurement report for CCQM-K99 pH of physiological phosphate buffer”, DFM, Denmark.
JCGM. (2008). “Evaluation of measurement data – Guide to the expression of uncertainty in measurement”, JCGM, France.
Linsinger, T. (2010). “Application note 1: Comparison of a measurement result with the certified value”, IRMM, Belgium.
Milton, M. J. T., Wielgosz, R. I. (1999). “New consensus on pH measurements and their traceacility to the SI – a submission to the CCQM 1999”, NPL, United Kingdom.
Sørensen, S. P. L., Linderstrøm-Lang, K. L. 1924. “On the Determination and Value of π0 in Electmetric Measurement of Hydrogen-Ion Concentration”, Comptes-rendus des travaux du Laboratoire Carlsberg, 15, 6.
Vyskočil, L., Máriássy, M., Mathiasová, A. (2001). “pH – Measurement and traceability in Slovakia”, SMU, Slovakia.