پی اچ متر (ph متر)

خلاصه مقاله
پی اچ متر یا PH متر ابزاری است که برای اندازه گیری اسیدیته یا قلیایی محلول استفاده می شود - همچنین به عنوان pH شناخته می شود. pH واحد اندازه گیری است که میزان اسیدیته یا قلیایی را توصیف می کند. در مقیاس 0 تا 14 اندازه گیری می شود.


پی اچ متر یا PH متر ابزاری است که برای اندازه گیری اسیدیته یا قلیایی محلول استفاده می شود - همچنین به عنوان pH شناخته می شود. pH واحد اندازه گیری است که میزان اسیدیته یا قلیایی را توصیف می کند. در مقیاس 0 تا 14 اندازه گیری می شود.

اطلاعات کمی که با اندازه گیری pH ارائه می شود میزان فعالیت یک اسید یا پایه را از نظر فعالیت یون هیدروژن بیان می کند. مقدار pH یک ماده مستقیماً با نسبت یون هیدروژن [H +] و یون هیدروکسیل [OH-] مرتبط است. اگر غلظت H بیشتر از OH- باشد ، این ماده اسیدی است. اندازه گیری pH کمتر از 7 است. اگر غلظت OH از H بیشتر باشد ، ماده اولیه با مقدار pH بیشتر از 7 است. اگر مقادیر مساوی یون های H و OH وجود داشته باشد ، ماده خنثی است ، با pH برابر 7. اسیدها و پایه ها به ترتیب یون های هیدروژن و هیدروکسیل آزاد دارند. رابطه بین یون های هیدروژن و یون های هیدروکسیل در محلول معین برای مجموعه ای از شرایط ثابت است ، یا با دانستن دیگری می توان تعیین کرد.

معنی " PH" به چه معنی است؟
اصطلاح pH از نماد ریاضی برای لگاریتم منفی و "H" ، از نماد شیمیایی هیدروژن از "p" گرفته شده است.
pH سنج یا پی اچ متر یک ابزار علمی است که فعالیت یون هیدروژن را در محلول های مبتنی بر آب اندازه گیری می کند ، و نشانگر اسیدیته یا اساسی آن است که به صورت pH بیان می شود. [2] pH متر اختلاف پتانسیل الکتریکی بین یک الکترود pH و یک الکترود مرجع را اندازه گیری می کند و بنابراین pH متر را گاهی اوقات به عنوان "pH سنج پتانسیومتری" می نامند. تفاوت پتانسیل الکتریکی مربوط به اسیدیته یا pH محلول است. [3] pH متر در بسیاری از برنامه ها از آزمایشگاه آزمایشگاهی گرفته تا کنترل کیفیت استفاده می شود

اندازه گیری pH
با استفاده از شاخص های pH ، می توان میزان pH را بدست آورد که با تغییر در pH ، رنگ تغییر می کند. این شاخص ها از نظر صحت محدودیت هایی دارند و تفسیر صحیح آن در نمونه های رنگی یا تیره مشکل است.
اندازه گیری دقیق تر pH با یک متر الکترونیکی pH بدست می آید. یک سیستم اندازه گیری pH از سه بخش تشکیل شده است: یک الکترود اندازه گیری pH ، یک الکترود مرجع و یک متر از امپدانس ورودی بالا. الکترود pH را می توان به عنوان یک باتری ، با ولتاژ که با pH محلول اندازه گیری شده متفاوت است ، تصور کرد. الکترود اندازه گیری pH یک لامپ شیشه ای حساس به یون هیدروژن است ، با یک خروجی میلی ولت که با تغییر در غلظت یون نسبی هیدروژن در داخل و خارج از لامپ متفاوت است. خروجی الکترود مرجع با فعالیت یون هیدروژن متفاوت نیست. الکترود pH از مقاومت داخلی بسیار بالایی برخوردار است و باعث می شود اندازه گیری ولتاژ با pH دشوار باشد. امپدانس ورودی pH متر و مقاومت نشت از این رو فاکتورهای مهم است. pH سنج در اصل تقویت کننده امپدانس بالایی است که ولتاژ دقیقه الکترود دقیق را اندازه گیری می کند و نتایج را مستقیماً در واحدهای pH بر روی صفحه نمایش آنالوگ یا دیجیتال نمایش می دهد. در بعضی موارد ، ولتاژها را می توان برای برنامه های خاص یا برای استفاده با الکترودهای یون-انتخابی یا اکسیداسیون-کاهش پتانسیل (ORP) نیز خواند.

الکترود های ph
فناوری الکترود pH در 50 تا 60 سال گذشته تغییر زیادی نکرده است. با تمام پیشرفت های فن آوری 30 تا 40 سال گذشته ، تولید الکترود pH یک هنر باقی مانده است. بدنه مخصوص شیشه الکترود توسط دمنده های شیشه ای به پیکربندی آن دمیده می شود. نه یک روند بسیار پیشرفته و نه "فناوری پیشرفته" بلکه یک گام بسیار مهم و مهم در ساخت الکترود است. در حقیقت ، ضخامت شیشه مقاومت آن را تعیین می کند و بر خروجی آن تأثیر می گذارد.

محلول های بافر
بافرها محلول هایی هستند که مقادیر pH ثابت دارند و توانایی مقاومت در برابر تغییرات در سطح pH را دارند. آنها برای کالیبراسیون سیستم های اندازه گیری pH (الکترود و متر) استفاده می شوند. بین خروجی یك الكترود و دیگری و همچنین تغییر در خروجی الكترودها با گذشت زمان می تواند اختلافات اندكی داشته باشد. بنابراین ، سیستم باید بصورت دوره ای کالیبره شود. بافرها با طیف گسترده ای از مقادیر pH در دسترس هستند ، و به صورت مایع از پیش تعیین شده یا به عنوان کپسول های مناسب پودر خشک موجود می شوند. بیشتر pH سنج ها به چندین مقدار pH خاص نیاز به کالیبراسیون دارند. یک کالیبراسیون معمولاً در نزدیکی نقطه ایزو پتانسیل انجام می شود (سیگنال تولید شده توسط الکترود در pH 7 0 میلی ولت در دمای 25 درجه سانتیگراد است) و یک ثانیه به طور معمول با pH 4 یا pH 10 انجام می شود. بهتر است بافر را انتخاب کنید تا حد ممکن به مقدار pH واقعی نمونه که اندازه گیری می شود نزدیک شوید.

کاربرد های پی اچ متر
میزان و نتیجه واکنشهای شیمیایی که در آب اتفاق می افتد غالبا به اسیدیته آب بستگی دارد و بنابراین شناخت اسیدیته آب که معمولاً با استفاده از pH سنج اندازه گیری می شود ، مفید است. بسیاری از موقعیت ها ، از جمله آنالیزهای آزمایشگاهی شیمیایی. از pH متر برای اندازه گیری خاک در کشاورزی ، کیفیت آب برای منابع آب شهری ، استخرها ، اصلاح محیط زیست استفاده می شود. تولید شراب یا آبجو؛ ساخت ، مراقبت های بهداشتی و کاربردهای بالینی مانند شیمی خون. و بسیاری از برنامه های دیگر
پیشرفت در ابزار دقیق و ردیابی تعداد برنامه هایی را که در آن می توان اندازه گیری pH را انجام داد ، گسترش داد. دستگاهها کوچک شده و امکان اندازه گیری مستقیم pH درون سلولهای زنده را فراهم می کنند. علاوه بر اندازه گیری pH مایعات ، الکترودهایی با طراحی خاص برای اندازه گیری pH مواد نیمه جامد مانند مواد غذایی در دسترس هستند. این نکات مناسب برای سوراخ کردن نیمه جامدها ، دارای مواد الکترود سازگار با مواد موجود در مواد غذایی است و در برابر گرفتگی مقاوم هستند

انواع پی اچ متر
پی اچ متر های بی سیم یا وایرلس
فرستنده های بی سیم بلوتوث که برای ورود به سیستم و نظارت بر اندازه گیری pH با تلفن های هوشمند یا جداول ارتباط برقرار می کنند. این فرستنده ها ورودی های حسگرهای مختلف را اندازه می گیرند ، از جمله اما به pH ، RTD ، رطوبت نسبی محدود نمی شوند. انتقال داده از طریق فن آوری بی سیم بلوتوث به تلفن هوشمند یا رایانه لوحی با برنامه نصب شده انجام می شود. این برنامه به تلفن هوشمند اجازه می دهد تا چندین فرستنده را جفت و راه اندازی کند.

پی اچ متر ای پرتابل یا قابل حمل
این پی اچ متر ها عملکرد کامل را در اندازه قابل حمل برای استفاده در آزمایشگاه یا میدان ارائه می دهند. از ویژگی های موجود می توان به خروجی RS232 ، داده نگه دارید ، درجه سانتیگراد یا درجه سانتیگراد انتخابی ، خاموش کردن خودکار ، نشانه اضافه بار و جبران دمای خودکار یا دستی دما و موارد دیگر اشاره کرد.

پی اچ متر های رومیزی
پی اچ متر های رومیزی یا Benchtop معمولاً برای کاربردهای آزمایشگاهی ، صنعتی و ساختمانی ایده آل هستند. مدلها اندازه گیری ولتاژ mV ، یون و دما را نشان می دهند و برای نیازهای اندازه گیری کم تحمل ، از مقرون به صرفه تا اقتصادی بالا هستند.

الکترودهای پی اچ / ph
الکترودهای pH در سبک های مختلفی برای کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی موجود است. مهم نیست وضعیت آنها ، همه آنها از شیشه تشکیل شده اند و به همین دلیل در معرض شکستگی قرار دارند. الکترودها برای اندازه گیری رسانه های عمدتا آب طراحی شده اند. آنها به گونه ای طراحی نشده اند که در حلال ها مانند CCI4 مورد استفاده قرار گیرند ، که هیچ یونی هیدروژن آزاد ندارند.

نحوه کالیبره کردن یا کالیبراسیون پی اچ متر
در اینجا یک روش کلی برای اکثر pH مترها وجود دارد. برخی از pH سنج ها به تکنیک های کمی متفاوت نیاز دارند. لطفا دستورالعمل مراحل خاص آنها را بخوانید.
تنظیم دما در دستگاه پی اچ متر باید مطابق با دمای بافرهای مورد استفاده باشد ، یا باید یک جبران کننده دمای اتوماتیک استفاده شود.
در صورت استفاده از جبران اتوماتیک دما ، pH متر را به "pH" یا "ATC" تبدیل کنید.
الکترود تمیز را بافر با pH دمای 7.00 با درجه حرارت اتاق تازه قرار دهید.
خواندن pH را با استفاده از دکمه ZERO OFFSET ، STANDARDIZED یا SET دقیقاً برابر با 7.00 تنظیم کنید.
الکترود را با آب مقطر یا دیونیزه شده بشویید. (این روش برای کالیبراسیون یک نقطه است. از مرحله 8 برای یک کالیبراسیون دو نقطه ادامه دهید.
الکترود را درون بافر دوم ، با pH 4.00 یا pH 10.00 قرار دهید.
خواندن pH را تنظیم کنید تا با استفاده از کنترل های SLOPE ، CALIBRATE یا GAIN (تنظیم درشت) مقدار صحیح را نشان دهید.
خواندن pH را تنظیم کنید تا با استفاده از دکمه SLOPE (صحیح تنظیم) مقدار صحیح را بخوانید.

انواع کاربرد های پی اچ متر
پی اچ متر ها در بسیاری از صنایع استفاده می شوند: مواد شیمیایی ، بیولوژیکی ، زیست محیطی ، پزشکی قانونی ، محصولات مصرفی ، غذاها و بسیاری موارد دیگر که برای آنها اندازه گیری اسیدیته ضروری است. یک کاربرد مهم نظارت بر تیتراسیون است ، یک روش آزمایشگاهی که غلظت آنالیت را در محلول اندازه گیری می کند.
از pH سنج یا پی اچ متر برای اندازه گیری میزان اسیدیته در تصفیه آب و فاضلاب ، داروها ، مواد شیمیایی و پتروشیمی استفاده می شود و کاربردهای دیگر به عنوان pH سنج شناخته می شوند. آنها بیشتر در مواد غذایی و نوشیدنی ها ، داروسازی ، معدن ، تصفیه خانه های آب و صنایع دیگر مورد استفاده قرار می گیرند.

1399/02/08