ph متر چیست ؟

دستگاه PH متر 

PH متر ، یکی از لوازم آزمایشگاهی است که وجودش در هر آزمایشگاهی ضروری است. پی اچ متر یک دستگاه الکتریکی است که برای اندازه گیری فعالیت یون هیدروژن در محلول، مورد استفاده قرار میگیرد. در ساده ترین تعریف: از PH متر استفاده میشود تا میزان اسیدی، قلیایی و یا خنثی بودن یک محلول را به طور دقیق تشخیص داد.

در اصل، PH سنج از یک ولت متر متصل شده به یک الکترود پاسخ دهنده به pH و یک الکترود مرجع (بدون تغییر) تشکیل شده است. الکترود پاسخ دهنده به pH معمولاً شیشه ای است و مرجع آن معمولاً یک الکترود کلرید نقره – نقره است. اگرچه گاهی از الکترود کلرید جیوه – جیوه (کالومل) استفاده می شود. وقتی این دو الکترود در یک محلول غوطه ور می شوند، مانند یک باتری عمل می کنند. الکترود شیشه ای یک پتانسیل الکتریکی (بار) ایجاد می کند که با فعالیت یون هیدروژن در محلول (59.2 میلی ولت در واحد pH در 25 درجه سانتیگراد [77 درجه فارنهایت]) ارتباط مستقیم دارد. ولت متر اختلاف پتانسیل شیشه و الکترود های مرجع را اندازه گیری میکند.

pH متر چگونه کار می کند؟

یک  PH متر، از سه قسمت مختلف تشکیل شده است: یک الکترود داخلی ، یک الکترود مرجع و یک متر امپدانس ورودی بالا. پروب شیشه ای اغلب حاوی دو الکترود، الکترود داخلی و الکترود مرجع است. الکترود داخلی یک سیم نقره ای است که با کلرید نقره سیم Ag / AgCl  پوشانده شده است. همچنی الکترود مرجع اغلب از همان مواد تشکیل شده است. داخل پروب یک محلول بافر با Ph:7  قرار دارد. pH اندازه گیری شده تفاوت در H+بین بافر مرجع درون پروب و محلول نمونه است.

اندازه گیری pH با مقایسه میزان خواندن pH محلول نمونه به محلول مرجع با pH تعریف شده مانند بافرها انجام می شود. بنابراین، مهم است که قبل از اندازه گیری، ابزار را با محلول های بافر مناسب کالیبره کنید. شکل پایین یک تصویر ساده از الکترود شیشه ای است که با PH متر استفاده می شود.

pH متر چه چیزی را اندازه گیری می کند؟

برای به دست آوردن اندازه گیری دقیق تر pH از یک متر سنج الکترونیکی استفاده می شود. pH سنج ابزاری است که برای اندازه گیری فعالیت یون هیدروژن در محلول ها استفاده می شود. به عبارت دیگر ، این ابزار میزان اسیدیته / قلیایی بودن محلول را اندازه گیری می کند. درجه فعالیت یون هیدروژن در نهایت به عنوان سطح pH بیان می شود که به طور کلی از 1 تا 14 است.

این اندازه گیری pH به طور مستقیم با نسبت غلظت یون هیدروژن و غلظت یون هیدروکسیل به ترتیب H+ و OH-  ارتباط دارد. تجزیه عمومی سطح pH در زیر ذکر شده است:

• محلول خنثی: pH = 7
• محلول اسیدی: pH <7
• محلول بازی : pH> 7

یک محلول خنثی به دلیل فعالیت برابر یون های هیدروژن و هیدروکسید، PH 7 نشان می دهد. محلولهای اسیدی میزان pH زیر 7 (فعالیت یون هیدروژن بالاتر در مقایسه با فعالیت یون هیدروکسید) و محلولهای اساسی (یا قلیایی) سطح pH بالای 7 را نشان می دهند. (فعالیت یون هیدروکسید بیشتر از یون هیدروژن است).

کاربردها

pH سنج به طور گسترده ای در صنایع زیر استفاده می شود:

• غذا و نوشیدنی
• دارویی
• نفت و گاز
• کشاورزی
• کارخانه تصفیه آب

اگرچه این یک لیست جامع از صنایع استفاده کننده pH سنج نیست ، اما واضح است که pH متر یک جز اساسی در علم است و تأثیر زیادی در زندگی ما دارد. به عنوان مثال ، می توان از آنها برای اندازه گیری میزان اسیدیته در فاضلاب ، که یک جز حیاتی در فرآیند تصفیه فاضلاب است، استفاده کرد. آنها برای تجزیه و تحلیل مقدار دقیق PH محصولات غذایی و محصولات شیمیایی برای اطمینان از ایمنی و کیفیت استفاده می شوند. یا می توانند برای ارزیابی اسیدیته / قلیایی بودن داروها در صنایع دارویی و بیوتکنولوژی استفاده شوند.

کاربرد ph متر ها در صنایع مختلف به صورت زیر است.

pH سنج آب

در سیستم های تصفیه آب ، آکواریوم ، استخر ، هیدروپونیک و سایر کاربردها استفاده می شود.

PH سنج میدانی

pH متر میدانی دستی برای استفاده در کنار و در مزرعه کالیبره می شود. اگرچه می تواند در آزمایشگاه ها نیز مورد استفاده قرار گیرد. pH مترهای میدانی به دلیل قرار گرفتن در معرض عناصر ، معمولاً ضد آب و هوا هستند.

pH سنج خاک

به طور ایده آل برای بخش های باغبانی و هیدروپونیک استفاده می شود که در آن نظارت بر سطح pH در خاک مهم است. pH متر خاک به طور کلی از یک پروب pH طولانی تر برای آزمایش خاک در گلدان های بزرگتر گیاه استفاده می کند. همچنین میتوان از آنها برای بررسی کودهای شیمیایی استفاده کرد.

pH سنج مواد غذایی

این نوع PH متر برای انجام آزمایش بر روی مواد غذایی بدون آسیب رساندن به محصول طراحی شده است ، مدل های مختلفی برای غذاهای مختلف مانند گوشت ، محصولات لبنی ، محصولات غذایی عمومی و نوشیدنی ها وجود دارد.

pH سنج صنعتی

در کاربردهای صنعتی مانند اتمام فلز ، رنگ آمیزی ، دود کردن ، تصفیه پساب و موارد دیگر استفاده می شود.

انواع 

اولین pH سنج ساخته شده تاکنون مدل G در سال 1936 توسط آرنولد بکمن بود. امروزه pH متر توسط شیمی دانان و آزمایشگاه های دارای PH متر میدانی مورد استفاده در محیط های صحرایی و صنعتی بسیار مورد استفاده قرار می گیرد. پی اچ متر متداول ترین دستگاههای اندازه گیری برای این صنایع هستند.

Ph سنج ها به مرور زمان تکامل پیدا کردند و در حال حاضر شامل انواع زیر هستند.

پی اچ متر قلمی( تستر): این pH مترها ارزان، سبک و کوچک می باشند. ولی دقت کمتری نسبت به نوع دوم یعنی pH مترهای پرتابل دارند.

پی اچ متر پرتابل( PH متر قابل حمل ): pH سنج های نوع دوم بزرگ‌تر و گران‌تر می باشند. معمولاً نسبت به نوع اول کارایی بیشتری دارند. به نوع اول نیز پرتابل می‌گویند البته پرتابل قلمی.

پی اچ متر رومیزی( PH  متر آزمایشگاهی ): این نوع pH سنج دارای دقت بسیار بالاتری می باشد. برخی از آن‌ها قابلیت سنجش پارامترهای متعددی علاوه بر pH را نیز دارند. این نوع برخلاف موارد قبل قابلیت حمل‌ونقل را ندارد و باید در جای ثابتی قرار گیرند.

منابع مطلب

pH Meter – Instrument

 PH meter instrument

Types of pH Meter