Elektroda chinhydronowa została po raz pierwszy zastosowana do prac z glebą przez E. Biilmanna. Była ona z racji swej prostoty i szerokich możliwości stosowania używana powszechnie, szczególnie do oznaczeń masowych. Jeśli wyłączy się pewne, dobrze znane wyjątki, to trzeba stwierdzić, że dla większości gleb otrzymano wyniki zadawalające. Przede wszystkim elektrody chinhydronowej nie można stosować do gleb zasadowych o pH większym niż 8,5. Gleby takie dają błędnie niskie wartości, ponieważ jednym z produktów dysocjacji chinhydronu jest hydrochinon, który sam wykazuje właściwości kwasowe. Błędne wartości dają również gleby zawierające wyższe tlenki manganu. W obecności chinhydronu dwutlenek manganu ulega redukcji, a powstający w ten sposób dwuwartościowy mangan zwiększa stopień wy sycenia gleby jonami metali. W przypadku tych gleb zachodzi szybkie przesunięcie potencjału elektrody, szczególnie w ciągu pierwszych 30?60 sekund po dodaniu chinhydronu. Dla niektórych gleb mangano-nośnych zanotowano wartości za wysokie, nawet o 1,5 jednostki pH. W swym drugim doniesieniu Komisja do Spraw Odczynu Gleby Międzynarodowego Towarzystwa Gleboznawczego (Soil Reaction Committee of the International Society of Soil Science) poleca, aby przed użyciem elektrody chinhydronowej sprawdzić możliwość jej zastosowania do danej gleby, porównując wartości otrzymywane w 10 sekund po dodaniu chinhydronu oraz wartości mierzone po 60 sekundach. Jeśli zauważy się szybkie przesunięcie potencjału, wówczas należy uznać, że gleba jest przyczyną zmiany chinhydronu. Jeśli takie przesunięcie zachodzi, to bardziej poprawną jest wartość mierzona po 10 sekundach, ale dla takich gleb lepiej jest oznaczać pH za pomocą elektrody szklanej.
Elektroda chinhydronowa jest również wrażliwa na pewne trucizny elektrodowe. W szczególności należy ją chronić od wszelkich śladów rtęci; w celu uzyskania połączeń elektryczny eh z elektrodą należy zamiast rtęci używać śruby zaciskowej.
Małe kapilarne rysy w szkle, wywołane przez grzanie elektrody w płomieniu, umożliwiają rtęci, jeśli jest ona obecna, dotarcie do elektrody i są wskutek tego często źródłem błędów.
Innym źródłem błędu w elektrodzie chinhydronowej jest okres adaptacji występujący wtedy, gdy mierzy się bezpośrednio po sobie zawiesiny o różnych odczynach. Wówczas powstający potencjał różni się od prawdziwego i wykazuje przesunięcie w kierunku ostatnio przeprowadzonego oznaczenia, po czym powoli ustala się stan prawdziwej równowagi. Aby uniknąć okresu adaptacji należy po każdym oznaczeniu starannie osuszyć elektrodę bibułą. Oznaczenia podwójne powinny być wykonywane jedno po drugim, a nie należy rozdzielać ich od siebie innymi oznaczeniami czy to gleby, czy roztworów buforowych.
Elektroda antymonowa została wprowadzona do oznaczania odczynu gleb zasadowych lub mangano-nośnych, które przy stosowaniu metody chinhydronowej powodują powstawanie znacznych błędów. Wartości oznaczone tą elektrodą wymagają kalibracji empirycznej oraz obciążone są błędem powstającym w wyniku zmian temperatury i stężenia soli. Opracowanie odpowiedniego wyposażenia potencjometrycznego z zastosowaniem elektrody szklanej uprościło poprawne oznaczanie odczynu takich gleb. Obecnie nie ma powodów do stosowania elektrody antymonowej.
Elektroda szklana umożliwiła oznaczanie odczynu gleb, na skutek opracowania prostych potencjometrów lampowych, nadających się do dogodnego i dokładnego pomiaru małych potencjałów, wytwarzanych na powierzchni zetknięcia szkła i cieczy. Wyprodukowanie elektrod o stosunkowo niskim oporze również przyczyniło się do praktycznego sukcesu pomiaru. Komisja do Spraw Odczynu Gleby Międzynarodowego Towarzystwa Gleboznawczego (Soil Reaction Committee of the International Society of Soil Science) w swym drugim doniesieniu wykazała, że elektroda szklana daje zadowalające wartości pH dla wszystkich badanych gleb. Jest to zapewne najbardziej dokładna metoda oznaczania pH w glebach ogólnie.
Należy jasno zdawać sobie sprawę z wielkości małych prądów, wytwarzanych przez układ elektrody szklanej. Niedocenianie tego prowadzi do używania nowoczesnego potencjometru lampowego jako mechanicznego narzędzia, a nie jako jednego z aparatów fizycznych, a takie postępowanie może spowodować, że pewne niedokładności wymkną się spod kontroli. Prąd płynący /. układu elektrody szklanej powinien być bardzo mały (mniej niż 10 10 ampera), ponieważ w przeciwnym razie będzie się ona polaryzować, powodując powstanie niskich potencjałów. Opór elektrody szklanej waha się w granicach 1?100 megaomów, w zależności od typu i rozmiaru elektrody. Przy takim oporze w obwodzie izolacja powinna być bardzo dobra, gdyż w przeciwnym razie prąd może upływać poprzez materiał izolujący, a wówczas na końcówkach potencjometru lampowego nie będzie pełnej różnicy potencjałów. Jako zasadę należy przyjąć, że wszystkie przewody powinny być możliwie jak najkrótsze i powinny stykać się tylko z elektrodą i potencjometrem. Izolacja elektrody ujemnej w urządzeniu przedstawionym na str. 35 jest szczególnie ważna; tylko specjalny materiał izolujący, taki jak bursztyn czy amberoid, jest w tym przypadku wystarczająco dobry. Izolację należy utrzymywać w stanie suchym i czystym. Wilgoć i kurz na jej powierzchni mogą być przyczyną tak dużego upływu prądu, że doprowadzi to do uzyskania za niskich wartości.
Na powierzchni zetknięcia szkła i cieczy powstaje potencjał asymetrii, ale nie wprowadza to błędu, ponieważ potencjał ten jest wyrównany w czasie kalibrowania układu względem roztworów buforowych o znanym pH.
Aby otrzymać dobre wyniki z układem elektrody szklanej należy sprawdzać ją każdego dnia, w którym ma być użyta, na dwu roztworach buforowych, różniących się o około 2 jednostki pH i, jeśli różnica powstających potencjałów jest większa niż 1,5 mV (0,03 jednostki pH) od różnicy teoretycznej, to elektrody takiej nie należy używać. Z nieznanych powodów, możliwe że wskutek powstania bardzo maleńkiego otworku w membranie, niektóre elektrody po dłuższych okresach używania nie wykazują teoretycznej różnicy potencjałów.
Górny trzonek elektrody szklanej winien być utrzymywany bardzo starannie w stanie suchym i czystym, gdyż w przeciwnym razie stanowi on łatwą drogę upływu prądu, co prowadzi do niskich potencjałów. Trzonek elektrody należy często przecierać miękką bibułą filtracyjną. Elektrodę należy zawsze brać do ręki za tę samą część trzonka tak, aby nie zabrudzić reszty przez dotykanie palcami.
Metody kolorymetryczne są użyteczne wtedy, gdy chcemy uzyskać wyniki w sporadycznych przypadkach lub też tylko przybliżone. Wybór wskaźnika jest niezwykle ważny i nie można używać do zawiesin gleby takich wskaźników, które, jak np. czerwień metylowa, są przez niektóre gleby adsorbowane. Metody kolorymetryczne mogą dawać wyniki o dokładności około 0,3 jednostki pH. Jak we wszystkich metodach wskaźnikowych, w obecności dużej ilości soli rozpuszczalnych powstają jednak błędy spowodowane stężeniem tychże soli.
Na str. 41 opisano metodę Kuhna, według której zawiesinę gleby kłaczkuje się za pomocą siarczanu baru, zaś na str. 43 podano inną metodę, która nadaje się do uzyskania wartości przybliżonych w pracy polowej, przy użyciu wskaźnika mieszanego i wzorcowej płytki barwnej.

tagi: bursztyn, błędne wartości, Błędy w pomiarze, elektroda chinhydronowa, gleby zasadowe