استفاده از ph متر آزمایشگاهی برای اندازه گیری و محاسبه میزان اسیدی و قلیایی بودن مواد قیمت اون ازمایشگاهی ( میزان یون هیدروژن) در صنایعی چون کشاورزی، دامپروری، داروسازی، صنایع غذایی، مراکز پزشکی، تصفیه خانه ها و مراکز آزمایشگاهی، از مهمترین و اصلی ترین کاربرد این دستگاه می باشد.
ph متر چگونه کار می کند؟
نحوه عملکرد این دستگاه به گونه ای است که با اندازه گیری پتانسیل الکتریکی (بین دو الکترود از نمونه) قادر به اندازه گیری یون H (هیدروژن) و در نهایت مشخص کردن اسیدی یا قلیایی بودن محلول می شود. البته در حال حاضر با تولید مدل های پیشرفته از ph متر همانند ph متر دیجیتالی، این دستگاه با کمک مدار الکترونیکی (تشکیل شده از ۱ الکترود شیشه ای و خارجی یا الکترود ترکیبی و ولت متر) برای اندازه گیری میزان ph مواد، استفاده می کند.
همچنین در صورت استفاده از این دستگاه لازم است تا به شیوه زیر عمل نمایید:
در ابتدای امر برای شروع کار بهتر است که دستگاه ph متر را در حالت اندازه گیری ph مواد قرار دهید؛ چرا که برخی از این دستگاه ها (همانند ph متر قلمی و رومیزی) از قابلیت های دیگری نیز برخوردارند.
سپس لازم است تا پیش از استفاده از دستگاه ph متر، از نگهداری میله جستجو گر در محلولی با ph 4 (محلول نگهدارنده) مطمئن شوید؛ زیرا که عدم این کار باعث ایجاد خطا در اندازه گیری می شود. (در صورت بروز این مشکل، لازم است تا به مدت ۲ ساعت میله را در آب مقطر و سپس درون محلول نگهدارنده قرار دهید.)
و در نهایت پس از قرار دادن میله جستجوگر در آب مقطر و تکان دادن آن، با اعمال تنظیمات لازم بر روی ph متر، دستگاه برای اندازه گیری و محاسبه ph مواد آماده است.
نحوه راه اندازی ph مواد
در ابتدا برای محاسبه ph لازم است تا اندازه گیر را درون محلول مورد نظر قرار دهید. سپس بعد از ثابت شدن عدد اندازه گیری، آن را بخوانید چرا که آن عدد، ph محلول مورد آزمایش است.
لازم به ذکر است که در صورت اضافه کردن موادی به محلول، باید محلول را بطور مداوم با کمک تجهیزاتی چون دستگاه استیرر و یا هات پلیت مگنت، هم بزنید تا کاملا یکدست شود؛ زیرا در غیر اینصورت، ph محلول در قسمت های مختلف، متفاوت است و امکان ایجاد خطا را به وجود می آورد.
اجزای PH متر
یک pH متر معمولاً ساختار زیر را دارد:
- بدنه دستگاه شامل مدار، كنترلها، رابط ها، صفحة نمایش و صفحة انداز هگیری است. قسمتهای زیر از اجزای مهم دستگاه هستند:
- کلید روشن/ خاموش. همة pH مترها این کلید را ندارند. بعضی فقط یک سیم با دو شاخة متصل به پریز برق دارند.
- کنترل دما. این کلید دمای محلول مورد اندازه گیری راکنترل می کند.
- کنترل کالیبراسیون. با توجه به مدل، pH مترها یک یا دوکلید کالیبراسیون دارند. معمولاً اين كليدها با Cal 1 و Cal 2 شناسایی مي شوند. اگر pH متر فقط با یک محلول کالیبرشده است، کلید Cal 1 استفاد هم یشود و کلید Cal 2 بايد روی 100 % باشد. اگر pH متر از کالیبراسیون دونقط های استفاده می کند، از دو محلول که محدودة pH مورد آزمایش را پوشش مي دهد و دو کلید Cal 1 و Cal 2 استفاده می شود.
در موارد خاص، كاليبراسيون س هنقط هاي بايد انجا مشود که در اين صورت از سه محلول كاليبراسيون استفاده مي شود. - کليد کنترل وضعيت دستگاه. عملكرد اين كنترل عبارت است از:
- وضعيت آماده در این حالت، جریان الکتر کیی در الکترود ها وجودندارد و زماني كه دستگاه خاموش
است استفاده مي شود. - وضعيت اندازه گیری pH . بعد از کالیبراسیون موردنظر، دستگاه، pH محلول را اندازه گير ي مي كند.
- وضعيت اندازه گيري میلی ولت . در این حالت دستگاه قادر به خواندن میلی ولت است.
- وضعيت كنترل اتوماتيك دما. همة pH متر ها این کنترل را ندارند. این تنظیم خودكار دما است و وقتی که محلو لها دمای متغیر داشت هباشند كاربرددارد. لازمة استفاده از این کنترل داشتن الكترود تركيبي خاص است.
الزامات نصب و راه اندازي PH متر
pH متر با استفاده از جریان الکترکیی با مشخصات زیر کار می کند.
منبع نیرو: تك ولتاژ: 110V یا 220-230V ، فركانسهاي 50-60Hz بسته به مناطق مختلف دنيا.
همچنین، pH متر قابل حمل و باتری دار وجوددارد.
نگهداری PH متر
pH .1 متر را با یک محلول دارای pH معین کالیبرکنید (کالیبراسیون یک نقطه ای)
1.1 دستگاه را به پریز برق با ولتاژ مناسب وصل کنید.
2.1 کلید دما را با دمای محیط) محلول) مطابقت دهید.
pH 3.1 متر را تنظیم کنید.
4.1 الکترودها را از گیره نگهداری جدا کنید. الکترودها همیشه باید در محلول مناسب قرارگیرند. بعضی را می توان درآب مقطر نگهداری کرد، درحالی که بعضی باید به توصیه سازنده در محلول دیگری قرارگیرد. اگر بنا به دلایلی الکترود خشک شود، 24 ساعت پیش از استفاده آن را در آب قرار بدهید.
5.1 الکترود را داخل بشر خالی با آب مقطر شستشودهید.
6.1 الکترود را با پارچه جاذب خشک کنید. برای جلوگیری ازآلودگی احتمالی، الکترودها را باید بین محلولهای مختلف شستشوداد.
2. الکترودها را در محلول کالیبراسیون قراردهید.
1.2 الکترود را به نحوی در داخل بشر محتوی محلول استاندارد قراردهید که با کف بشر تماس نداشته باشد. این کار، احتمال شکستن الکترود را کمتر میکند. اگر برای اندازه گیری pHمحلول از مگنت استفاده می شود، باید دقت داشت تا مگنت به الکترود برخورد نکند؛ چون آن را می شکند. محلول بافربه عنوان یک محلول کالیبراسیون استفاده می شود؛ چون pHمشخصی دارد و بنابراین اگر آلودگی کمی به وجود آید، Phمحلول تغییر نخواهدکرد. معمولا محلولی با pH = 7 برای این منظور استفاده می شود.
3. کلید دستگاه را ا ز وضعیت آماده به وضعیت ا ندازه گیری pH تغییردهید.
1.3 این عمل الکترود را به مقیاس اندازه گیری pH مرتبط میکند.
2.3 با دکمه pH ،Cal 1 متر را تنظیم و pH محلول کالیبراسیون را اندازه گیری نمایید.
3.3 کلید عملکرد را در وضعیت آماده قراردهید.
pH .4 محلول را انداز ه گیری نمایید.
1.4 الکترود را از محلول کالیبراسیون خارج نما یید.
2.4 آن را با آب مقطر شستشو داده و خشک کنید.
3.4 الکترود را داخل محلول مجهول برای اندازه گیری pHقراردهید.
4.4 کلید را در وضعیت آماده قراردهید.
pH 5.4 محلول را بخوانید.
اگر لازم است، pH بیشتر از یک محلول اندازه گیری شود، مراحل ذکر شده قبل را تکرار نما یید. با آب مقطر الکترود راشستشو داده و با کاغذ فیلتر بدون پرز آن را خشک کنید.
خاموش کردن pH متر:
- الکترود را از داخل آخرین محلول خارج کنید.
- آن را با آب مقطر شستشو دهید و با کاغذ فیلتر بدون پرز خشک نمایید.
- الکترود را داخل محلول نگهداری قراردهید.
- کلید را در وضعیت آماده قراردهید.
- دستگاه را از برق خارج کنید.
- میز کار را تمیزکنید.
نگهداری پایه الکترودها
برای اندازه گیری دقیق الکترودها، نگهداری و مناسب بودن محلول الکترولیت الزامی است.
مراحل پیشنهادی برای تعویض محلول الکترولیت عبارت است از:
-1 الکترود را از محلول بافر ذخیره خارج کنید.
-2 آن را با آب مقطر فراوان شستشودهید.
-3 محافظ قسمت بالای الکترود را خارج کنید.
-4 با استفاده از سرنگ بخش داخلی الکترود را با محلول اشبا ع KCl پرکنید. اطمینان حاصل کنید که نوک سرنگ با بدنه الکترود برخورد نکند.
-5 درپوش الکترود را ببندید و با آب مقطر شستشودهید.
-6 زمانی که از الکترود استفاده نمی شود، آن را در محلول بافرنگهدارنده قراردهید.
تمیزکردن الکترود
نظافت الکترودها به نوع آلودگی که روی عملکرد آنها تأثیرگذاراست، بستگی دارد. مراحل متداول در زیر خلاصه شده است:
1. نظافت عمومی. الکترود pH را در محلول 0.1 مولار HCl و یا HNO به مدت 20 دقیقه فروببرید. سپس محلول 0.1 مولار 3با آب شستشودهید.
2. تمیزکردن باکتری ها و رسوبات. الکترود pH را در محلول سفیدکننده رقیق شده)برای مثال 1%( به مدت 10 دقیقه واردکنید، سپس با آب فراوان شستشودهید.
3. تمیزکردن روغن و گریس ها. الکترود pH را با پا ککننده معمولی و یا با متیل الکل شستشو دهید و سپس با آب بشویید.
4. تمیزکردن رسوبات پروتئین. الکترود pH را در محلول 1%پپسین و محلول 0.1 مولار HCl به مدت 5 دقیقه واردکنید.سپس با آب شستشودهید.بعد از هر مرحله، الکترود را با آب دیونیزه شستشودهید و الکترود رفرانس را پیش از استفاده پرکنید
اقدامات پیشگیرانه دیگر:
1- با توجه به اینکه بدنه الکترود از شیشه ساخته شده و خیلی شکننده است، باید با مهارت با آن کار کرد تا از هرگونه ضربه ای جلوگیری شود.
2- به خاطر داشته باشید که عمر مفید الکترود محدود است.
3- وقتی از الکترود استفاده نمی شود، آن را در محلول بافر نگهدارنده بگذارید.
جهت دریافت مشاوره رایگان و خرید pHمتر، با ما در ارتباط باشید
مراحل کلی کالیبراسیون:
دستگاه pH متر،قبل از استفاده برای صحت اعداد pH باید کالیبرشود. ترتیب کالیبراسیون عبارت است از:
1. کالیبراسیون یک نقطه ای. این روش برای شرایط کاری و استفاده معمولی کاربرد دارد و از یک محلول رفرانس با pH معین استفاد ه می کند.
2. کالیبراسیون سه نقطه ای. این روش پیش از انداز ه گیری خیلی دقیق کاربرد دارد و از سه محلول رفرانس با pH معین استفاده میکند.
همچنین، زمانی که از دستگاه برای مدت طولانی استفاده نشده است و یا شرایط نگهداری اعمال نشود، این روش مورداستفاده قرار میگیرد.
انواع PHمتر یا اسید سنج:
pHمتر پرتابل که با انرژی الکتریکی باتری کار می کند که در آزمایشگاه و محیط بیرون کارایی دارد. الکترود این نمونه قابل تعویض میباشد و شامل انواع پراپ پلکسی گلس و پراپ شیشه ای وپراپ مخصوص جامدات می باشد.
pHمتر قلمی، ارزان ترین و کوچک ترین نوع pH متر می باشد که به نسبت phمتر پرتابل از دقت کمتری برخوردار است.
PHسنج رومیزی، در آزمایشگاه ها کاربرد دارد و با آدابتور تغذیه میشود این PHمتر ها دارای نگهدارنده الکترود می باشند.
PHمترآنلاین و تابلویی, در تابلوهای صنعتی قرار می گیرد و بصورت آنلاین مقدار PH را نمایش می دهد. ترانسمیترهای PH که قابلیت فرمان به شیرهای برقی را دارند از این نوع اسید سنج می باشد.
پی اچ متر رومیزی
پی اچ متر های رومیزی از نظر همه کاره بودن عالی هستند بسته به pH متری که انتخاب می کنید ، این مدل های انعطاف پذیری می توانند گزینه ای را برای افزودن پرینتر های داخلی ، گزارش گیر داده ها ، بسیاری از لوازم جانبی مختلف در اختیار شما قرار دهند . به شکل سنتی ، دقیق ترین ، با امکانات ترین pH ها مدل های رومیزی بوده اند . سپس ، نگاهی به محدوده ی کشف pH ، دستگاه پی اچ متر بیاندازید و نگاه کنید که آیا طیف استاندارد یا وسیع را می خواهید :
یک پی اچ متر رو میزی ، طیف استاندارد مقدار استاندارد pH را از 0 تا 14 اندازه گیری می کند ، که اکثر کاربرد ها را از جمله محلول های مبتنی بر آب تحت پوشش قرار می دهد . بعضی از pH ها مقادیر کمتری را می خوانند نظیر 4 تا 10 ، ولی آن ها برای اکثر محیط های آزمایشگاهی مناسب نیستند ، و بنابراین در این راهنما قرار داده نشده اند .
یک پی اچ متر رو میزی ، طیف وسیع در کاربرد هایی به کار گرفته می شوند که نیاز به یک اسید پایه دارند و خارج از مقیاس استاندارد pH ، 0 تا 14 قرار می گیرد . قرائت می تواند منفی نظیر 2- باشد یا تا 20+ . نمونه هایی از این دست ” فوق اسید ها ” از جمله اسید تریفیلیک و اسید فلئورو سولفونیک هستند که به شکل متداولی در ایجاد و حفظ کاتیون های آلی استفاده می شوند که در قالب مولکول های حد واسط در واکنش های متعددی نظیر واکنش هایی که شامل تولید پلاستیک و بنزین با اکتان بالا و موارد تحقیقاتی می شود ، مفید هستند .
پی اچ متر دستی پرتابل ( پی اچ متر قلمی )
پی اچ متر های دستی پرتابل در گذشته فاقد تعدادی از قابلیت های تخصصی رقبای رومیزی خود بودند ، ولی حال بسیاری از این مدل های پرتابل در بازار تقریبا به همان پیشرفته ای هستند . نسل جدید پ هاش متر های پرتبال می توانند گزینه ای بسیار جذاب برای استفاده در کار های میدانی با آزمایشگاهی باشند . توجه داشته باشید که یک مدل پرتابل ممکن است قیمت اندکی بالاتر داشته باشد . حالا نگاهی به طیف آشکار سازی pH متر های پرتابل می اندازیم تا بتوانید بررسی کنید که به یک مدل محدوده استاندارد یا وسیع نیاز دارید :
- یک پی اچ متر پرتابل ، محدوده استاندارد مقیاس استاندارد pH از 0 تا 14 را اندازه گیری می کند که اکثر کاربرد ها از جمله کاربرد های محلول های مبتنی بر آب را در بر می گیرد . بعضی از pH متر ها مقایس کوچکتری را می خوانند ، نظیر 4 تا 10 ، ولی آن ها برای محیط های آزمایشگاهی مناسب نیستند و بنابراین در این راهنما لحاظ نشده اند .
- یک پی اچ متر پرتابل ، محدوده وسیع در کاربرد هایی به کار گرفته می شود که نیاز به یک اسید پایه دارند که pH آن در محدوده ی استاندارد 0 تا 14 قرار نمی گیرد . ممکن است با قرائت منفی نظیر -2 یا بسیار بالای نظیر +20 روبرو شویم . نمونه هایی از این دست موارد شامل ” فوق اسید ها ” از جمله اسید تری فلیک و اسید فلئورو سولفونیک می شود که به شکل مرسومی در ایجاد و نگهداری کاتیون های آلی استفاده می شوند که به عنوان مولکول های حد واسط در واکنش های متعددی مفید به شمار می روند ، نظیر آن دسته از مولکول هایی که در تولید پلاستیک و بنزن با اکتان بالا و امور تحقیقاتی استفاده می شوند .
دقت پی اچ متر
حالا نگاهی به دقت پی اچ متر محدوده وسیعی می اندازیم تا بررسی کنید کدام گزینه برای شما بهترین است :
https://hakimazma.com/%d8%af%d8%b3%d8%aa%da%af%d8%a7%d9%87/%da%a9%d9%88%d8%b1%d9%87/
- یک دقت pH برابر با 0.001 که برای کاربرد های بسیار حساس آزمایشگاهی ایده آل است که در آن به قرائت pH با سه عدد اعشار نیاز است .
- یک دقت pH برابر با 0.01 که برای اکثر کاربرد های آزمایشگاهی ایده آل است که در آن به قرائت pH با دو عدد اعشار نیاز است .
- یک دقت pH برابر با 0.1 که برای کاربرد های ساده و پایه آزمایشگاهی ایده آل است که در آن به قرائت pH با یک عدد اعشار نیاز است .