pH یک پارامتر قابل اندازه‌گیری بین مقادیر 0 و 14 است، به شرطی که غلظت محلول از 1M تجاوز نکند. محلول‌های با pH<7 اسیدی هستند، در حالی که آنهایی که PH بالاتر از 7 دارند قلیایی محسوب می‌شوند.

در واقع ph فاکتوری است که اسیدیته یا قلیایی بودن یک محلول را در مقیاس لگاریتمی، بین 0 تا 14 بیان می‌کند که در آن عدد 7 خنثی است. اندازه گیری pH تقریباً در تمام صنایعی که با آب سروکار دارند، حائز اهمیت می‌باشد. یکی از روش‌های تست ph، استفاده از دستگاه ph متر یا همان ph سنج می‌باشد.

• آنچه در این مقاله مطالعه خواهید کرد:
• دستگاه PH متر چیست؟
• Ph متر چگونه کار می کند؟
• دستگاه PH متر چه کاربردی دارد؟
• انواع PHمتر
• کالیبراسیون ph متر
• ساختار PH سنج
• تاریخچه پی اچ متر

دستگاه PH متر چیست؟ 

ph متر یک وسیله برای اندازه­‌گیری میزان پی اچ است و غلظت یون­‌های هیدروژن در محلول را نشان می‌دهد. با استفاده از پی‌اچ متر pH meter می‌توان خواص اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول را اندازه‌گیری کرد. این وسیله معمولاً دارای یک الکترود شیشه­‌ای به همراه یک الکترود مرجع یا یک الکترود ترکیبی است.

انواع دستگاه ph سنج دیجیتالی به طور معمول برای اندازه ­گیری pH مایعات استفاده می‌­شوند. البته برخی دستگاه­‌های خاص، برای اندازه ­گیری pH مواد نیمه جامد نیز به کار گرفته می‌شوند.

Ph متر چگونه کار می کند؟

پی اچ متر به سادگی ولتاژ بین الکترود را اندازه‌گیری کرده و نتیجه این اختلاف را به pH مربوطه تبدیل کرده و نمایش می­‌دهد. pH مترها شامل یک تقویت کننده ساده الکترونیکی و یک جفت الکترود (کاوشگر) یا یک الکترود ترکیبی هستند. الکترود بخش اصلی پی اچ متر است و ساختار میله مانندی دارد که معمولاً از شیشه ساخته شده و دارای یک حباب که در انتهای آن سنسور قرار دارد، می­‌باشد. 

دقت داشته باشید که برای اندازه گیری پ هاش، ابتدا باید ph متر را در حالت اندازه‌گیری ph قرار دهید؛ زیرا برخی از این دستگاه‌ها قابلیت‌ اندازه گیری فاکتورهای دیگری، مانند دما را نیز دارند؛ سپس الکترودهای دستگاه را در محلول قرار دهید و چند ثانیه منتظر بمانید تا مقدار پ هاش را به شما نشان دهد. این عدد نشان‌دهنده اسیدی یا بازی بودن محلول می‌باشد.

اگر قبل از هر بار استفاده از ph متر، آن را با محلول کالیبراسیون pH (محلول بافر) مناسب کالیبره کنید، این دستگاه بهترین دقت را در اندازه‌گیری به شما ارائه خواهد داد.  برای اطلاع از قیمت و خرید انواع محلول کالیبراسیون می‌توانید به لینک قبل رجوع کنید.

دستگاه PH متر چه کاربردی دارد؟

از دستگاه ph سنج در تمام صنایعی که با آب سروکار دارند، استفاده می‌شود که چند کاربرد اصلی آن را به اختصار بیان می‌کنیم: 

• اندازه گیری pH خاک در صنایع کشاورزی
• استخر شنا
• آکواریوم‌ها
• صنایع شیمیایی و دارویی
• صنایع غذایی
• هیدروپونیک
• تصفیه فاضلاب
• آزمایشگاه‌ها
• صنعت لوازم آرایشی
•  تعیین کیفیت آب در انواع دستگاه تصفیه آب
• در بهداشت و درمان، جهت حصول اطمینان از ایمن بودن محلول­‌های مورد استفاده بیماران
•  و بسیاری از موارد کاربردی دیگر 

انواع pH سنج­

گستره وسیعی از pH سنج‌­ها از انواع ساده و ارزان نظیر کاغذ تورنسل تا ph متر قلمی، ph متر قابل حمل (پرتابل)، پی اچ سنج آنلاین و تابلویی (کنترل کننده پنل pH) و دستگاه پی اچ متر رومیزی (آزمایشگاهی) با قابلیت‌های گوناگون در بازار وجود دارند که جهت استفاده در کاربردها و مصارف ویژه، محیط‌های آزمایشگاهی و غیره در دسترس هستند. برخی از ph سنج‌های خاص نیز وجود دارند که به صورت محلول هستند و با روش رنگ‌سنجی میزان ph را نشان می‌دهند.

 جهت اطلاع از قیمت و خرید ph متر می‌توانید به لینک قبل بازگردید.

کالیبراسیون ph متر و موارد استفاده

جهت دقت بالا، pH سنج باید قبل از هر اندازه ­گیری کالیبره گردد. به طور معمول باید در ابتدای روز کالیبراسیون صورت گیرد. انجام این کار بدین خاطر است که الکترود شیشه­‌ای، پس از گذشت مدت زمان طولانی دیگر e.m.f تکرار پذیر (پاسخ تکرار پذیر) ارائه نخواهد داد. کالیبراسیون باید حداقل با دو محلول استاندارد بافر که طیف وسیعی از pH را پوشش می­‌دهند، انجام گیرد.

به طور معمول بافرهایی که PH آن‌ها در حدود 4.00 و 10.00 است، قابل قبول هستند. pH سنجی یک فرآیند کنترلی (کالیبراسیون)، جهت تنظیم برای خواندن و نشان دادن مقدار pH بافر استاندارد اولیه و یک کنترل دیگر برای تنظیم و خواندن مقدار pH دومین بافر استاندارد را دارد. سومین فرآیند کنترلی، برای تنظیم دما است. 

برای اندازه­‌گیری­‌های دقیق­‌تر، معمولاً کالیبراسیون با سه محلول بافر استاندارد اجرا می‌­شود. pH 7 به عنوان نقطه صفر کالیبراسیون (شبیه یک مقیاس صفر یا تعادل) در نظر گرفته می‌شود. انجام اولین فرآیند کالیبراسیون در pH=7 و دومین فرایند کالیبراسیون در نزدیک‌ترین pH به نقطه مورد نظر (به عنوان نمونه 4 یا 10) و بررسی سومین نقطه باعث خواهد شد تا یک دقت خطی بیشتر فراهم گردد؛ چرا که غیرخطی بودن خود یک مشکل است.

برخی از دستگاه‌ها امکان کالیبراسیون سه نقطه‌­ای را فراهم می‌­کنند و برای کارهایی که نیازمند بیشترین دقت هستند، طراحی شده­‌اند. pH سنج‌های با کیفیت بالاتر،دارای یک امکان برای اصلاح ضریب دمایی و همین‌طور الکترودهای pH پیشرفته، دارای الکترودهای دمایی در داخل‌شان می‌باشند.

فرآیند کالیبراسیون، ولتاژ تولید شده به وسیله الکترود (تقریباً ولتاژ 0.06 به ازاء هر واحد pH) را با مقیاس pH مرتبط می‌­سازد. بعد از هر اندازه­ گیری، الکترود با آب مقطر یا آب یون زدایی شده (دیونیزه)، جهت حذف هر گونه اثری از محلول مورد اندازه­‌گیری قبلی، شسته و آبکشی می­‌شود و سپس توسط یک خشک کننده به منظور جذب هر گونه آب باقی‌­مانده از شستشو پاک می­‌گردد و این کار بدین دلیل است که آب باقی‌مانده ممکن است محلول نمونه را رقیق کرده و در نتیجه خطا ایجاد گردد؛ در انتها الکترود فوراً در یک محلول مناسب برای ذخیره ­سازی که برای هر نوع از الکترودها مخصوص می‌باشد، غوطه­‌ور می­‌گردد.

ساختار pH سنج

pH سنج اساساً مدار الکتریکی بسیار ساده‌­ای دارد و به راحتی با تعداد کمی از اجزاء الکترونیکی استاندارد ارزان قیمت به همراه ردیاب تخصصی pH ساخته می­‌شود. مدارها به سادگی در سایت­‌های سراسر دنیا در دسترس هستند.

تاریخچه PH متر

در سال 1909 مفهوم pH توسط S. P. L. Sørensen ارائه گردید و در سال 1920 الکترودها برای اندازه­‌گیری پی اچ مورد استفاده قرار گرفتند.

بکمن (Arnold Orville Beckman) در اکتبر سال 1394 اولین طرح یک ابزار شیمیایی کامل، جهت اندازه­ گیری pH را در ایالات متحده آمریکا که ابتدا به عنوان اسیدسنج و سپس به نام pH سنج تغییر یافت، به نام خود ثبت کرد.

بکمن به عنوان یک استادیار شیمی در دانشگاه کالیفرنیا، هنگامی که نیاز به روشی سریع و دقیق جهت اندازه­ گیری میزان اسیدیته آب لیمو برای مرکز تجارت میوه کالیفرنیا بود، طرح اولیه­‌اش را گسترش داد. در 8 آپریل سال 1935 آزمایشگاه تکنولوژی ملی که متمرکز بر ساخت تجهیزات علمی بود به نام کمپانی آرتور .H. توماس و به عنوان توزیع کننده pH سنج، تغییر نام داد. در سال‌­های اولیه فروش این تجهیزات، در سال 1936 تعداد 444 پی اچ سنج به مبلغ 60000 دلار فروخت در سال­‌های بعد، کمپانی درآمدی میلیونی بدست آورد.     

در سال 1935 پرتوسنجی در دانمارک تأسیس گردید و در سال 1936 شروع به بازاریابی برای pH سنجی جهت مصارف پزشکی کردند، امّا توسعه pH سنجی خودکار برای اهداف صنعتی نادیده گرفته شد. در عوض سازندگان ابزارها و دستگاه‌های آمریکا به طور مؤفقیت‌آمیزی pH سنج­‌های صنعتی با قابلیت‌های به کارگیری در مصارف متنوع و گسترده­‌ای نظیر کارخانه نوشابه‌سازی، کارخانه کاغذ سازی، کارخانه آلومینیوم و سیستم تصفیه آب را توسعه دادند. در سال 2004، پ اچ متر بکمن به عنوان یک نقطه عطف ملی در تاریخ علم شیمی ACS تعیین گردید.

در 1970 شرکت الکترونیکی Jenco تایوان، نخستین ردیاب دیجیتالی pH سنج را طراحی کرد. این pH سنج تحت لیبل Cole-Parmer فروخته شده است.

در آخر توجّه داشته باشید که باید در نگهداری ردیاب کوشا بوده و همواره آن را تمیز نگه دارید.

تا آنجا که امکانش وجود دارد، باید الکترود PH متر از آلاینده‌­ها تمیز نگه داشته شود و نباید توسط دست لمس شود.

برای نگهداری الکترود­‌ها بهتر است آن‌ها را هنگامی که استفاده نمی­‌شوند، در محیط‌های مناسب، مرطوب نگه داشت (آب مقطر باعث تشدید نفوذ به خارج الکترود می‌­گردد و از این رو نامناسب است). اگر در حین استفاده الکترود حباب آلوده شود، می­‌توان به شیوه توصیه شده­‌ای که توسط سازنده pH سنج ارائه شده آن را تمیز کرد، شستشوی سریع و بلافاصله بعد از استفاده با آب مقطر، ممکن است کافی نباشد و حباب کاملاً تمیز نگردد.

برخی از سازندگان تجهیزات آزمایشگاهی، دستورالعمل‌های مختلفی را جهت تمیز کردن الکترود ارائه می‌­دهند:

برای تمیز کردن­‌های معمول: 15 دقیق خیس خوردن در محلولی از سفیدکننده و شوینده‌­ها

برای نمک: محلول اسید هیدروکلریک و سپس هیدروکسید سدیم و آب

جهت پاکسازی گریس: مواد شوینده یا متانول

مسدود شدن محل اتصال الکترود مرجع:

محلول کلرید پتاسیم

رسوب پروتئین: پپسین و محلول هیدروکلراید

شرکت بهاب بسیار مفتخر است که توانسته بیش از یک دهه، محصولات ارزنده‌ای را در زمینه تصفیه آب به مشتریان خود ارائه دهد. محصولاتی که در سایت بهاب قرار دارند از کیفیّت بالایی برخوردار هستند و برای مدت طولانی می‌توانید از آن‌ها استفاده نمایید. در صورت هرگونه سؤال یا مشاوره رایگان می‌توانید از طریق شماره تلفن‌های ثابت 02186027905 - 02634606148، واتس اپ و تلگرام تصفیه آب 09129418377، آدرس ایمیل info@wfiltration.com و یا چت آنلاین، با کارشناسان تصفیه آب بهاب در ارتباط باشید.

 **H/ن