آیا می دانید دستگاه پی اچ متر چگونه pH محلول را اندازه می گیرد؟

پی اچ متر چیست ؟

pH متر، وسیله ای الکتریکی است که برای اندازه گیری فعالیت یون هیدروژن (اسیدیته یا قلیایی) در محلول استفاده می شود. اساساً، یک پی اچ متر متشکل از یک ولت متر متصل به یک الکترود پاسخ دهنده به pH و یک الکترود مرجع (بدون تغییر) 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) نیز 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 ارتباط مستقیمی با فعالیت یون هیدروژن در محلول دارد .

نحوه کار پی اچ متر

pH یک پارامتر قابل اندازه گیری بین مقادیر ۰ و ۱۴ است. محلول های با pH < 7 اسیدی هستند، در حالی که محلول هایی با pH > 7 قلیایی هستند. pH متر دستگاهی است که تغییرات فعالیت یون های هیدروژن را در یک محلول اندازه گیری می کند.

پروب شیشه ای پی اچ متر 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 و الکترود مرجع نیز اغلب از همان مواد تشکیل شده است. داخل پروب یک محلول بافر با pH  ۷ قرار دارد. pH اندازه گیری شده تفاوت در غلظت یون هیدروژن بین بافر مرجع درون پروب و محلول نمونه است.

این اندازه گیری pH رابطه مستقیمی با نسبت غلظت یون هیدروژن و غلظت یون هیدروکسید 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  ۷ را نشان می دهد. محلول های اسیدی میزان pH زیر ۷ (فعالیت یون هیدروژن بالاتر در مقایسه با فعالیت یون هیدروکسید) و محلول های بازی (یا قلیایی) سطح pH بالای ۷ را نشان می دهند (فعالیت یون هیدروکسید بیشتر از یون هیدروژن است) .

کاربرد های پی اچ متر

pH متر به طور گسترده در صنایع زیر استفاده می شود:

·        غذا و نوشیدنی

·        دارویی

·        نفت و گاز

·        کشاورزی

·        کارخانه تصفیه آب

pH متر یک جز اساسی در علم است و تأثیر زیادی در زندگی ما دارد. به عنوان مثال، می توان از آن برای اندازه گیری میزان اسیدیته در فاضلاب، که یک جز حیاتی در فرآیند تصفیه آب است، استفاده کرد. آن ها 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. در صنایع کشاورزی از آن برای اندازه گیری pH خاک استفاده می شود. همچنین برای اندازه گیری کیفیت آب برای منابع آب شهری و استخرهای شنا نیز استفاده می شود .

انواع pH متر

پی اچ متر ها را براساس دقت، کارایی به ۳ دسته تقسیم بندی می کنند:

براساس قابلیت حمل، pH متر به موارد زیر طبقه بندی می شود:

·        pH متر قابل حمل

·        pH متر رومیزی

بر اساس هدف، pH متر به موارد زیر طبقه بندی می شود:

·        pH متر آزمایشگاهی

·        pH متر صنعتی آنلاین

بر اساس سطح پیشرفت، pH متر به صورت زیر تقسیم می شود:

·        pH متر هوشمند

·        pH متر دیجیتال

نتیجه گیری

میزان pH یک ماده با درجه غلظت یون هیدروژن و یون هیدروکسید  ارتباط مستقیم دارد. داده های کمی ارائه شده از طریق pH متر نسبت حرکت اسید یا باز را از نظر فعالیت یون هیدروژن نشان می دهد. اگر غلظت هیدروژن بالاتر از هیدروکسید باشد، ماده اسیدی است و  مقدار pH کمتر از ۷ است. اگر غلظت هیدروکسید بالاتر باشد، ماده بازی است و مقدار pH بالاتر از ۷. اگر مقادیر یکسانی از یون های هیدروژن و هیدروکسید وجود داشته باشد، ماده خنثی است و pH آن ۷ است. پی اچ متر دستگاهی است که برای اندازه گیری پی اچ استفاده می شود. پی اچ متر از چند جز حیاتی مانند الکترود شیشه ای، الکترود مرجع و سنسور دما ساخته شده است. pH متر اختلاف پتانسیل بین الکترودهای شیشه و مرجع را اندازه گیری و مقایسه می کند. در نهایت برای آشنایی بیشتر با دستگاه پی اچ متر می توانید به این مطلب رجوع کنید.