PH سنج

PH سنج دستگاهی است که برای اندازه گیری میزان اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول استفاده می شود. به این خاصیت اسیدی یا قلیایی بودن، PH محلول نیز گفته می شود. در نتیجه، PH واحدی است که میزان اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول را با آن معرفی می کنند. میزان پی اچ در یک بازه 0 تا 14 نشان داده می شود. اطلاعات عددی که توسط این دستگاه نمایش داده می شود نشان دهنده میزان فعالیت اسید یا باز بر مبنای میزان فعالیت یون هیدروژن است. میزان پی اچ یک ماده مستقیما با نسبت یون هیدروژن و یون هیدروکسیل آن ماده ارتباط دارد. اگر میزان یون هیدروژن از یون هیدروکسیل بیشتر باشد، ماده اسیدی بوده و میزان پی اچ کمتر از 7 خواهد بود. اگر میزان یون هیدروکسیل از یون هیدروژن بیشتر باشد، ماده بازی بوده و میزان ph آن از عدد 7 بیشتر خواهد بود. اگر میزان یون هیدروژن و یون هیدروکسیل موجود در یک ماده یکسان باشد، ماده خنثی و ph آن 7 خواهد بود. ماده های اسیدی دارای یون های هیدروژن آزاد و ماده های بازی دارای یون های هیدروکسیل آزاد هستند. درصد این یون ها در یک محلول و در شرایط خاص همیشه ثابت است. دستگاه ph متر دستگاهی هست که می توان با استفاده از آن خواص اسیدی یا بازی یک ماده را سنجید.

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.

با استفاده از لینک (خرید تستر پارامتر های شیمیایی) میتوانید لیستی از تسترهای پارامتر های شیمیایی را داشته باشید.

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 PH متر (پی اچ متر)

پی اچ متر یا اسید سنج یک دستگاه الکترونیکی می باشد و به علت بالا بودن دقت و سرعت این وسیله در مقایسه با شناساگرهای دیگر می توان گفت که کاربرد گسترده ای در صنایع مختلف از جمله صنایع غذایی، دارویی، کشاورزی، دامپروری، داروسازی، مراکز پزشکی، تصفیه خانه ها و غیره دارد.

دستگاه پی اچ متر یا اسید سنج، اختلاف پتانسیل الکتریکی بین الکترود pH و الکترود مرجع را اندازه گیری می کند به همین دلیل گاهی اوقات به آن pH متر پتانسیومتری نیز می گویند. pH مترها با توجه به نوع کاربری دارای انواع مختلفی هستند که با توجه به ویژگی های متمایز، هر مدل کارایی های خاص خود را دارد که در ادامه به بررسی آنها می پردازیم.

پی اچ متر قلمی
پی اچ متر قابل حمل (پرتابل)
پی اچ متر آنلاین و تابلویی (کنترل کننده پنل pH)
پی اچ متر رومیزی (آزمایشگاهی)

پی اچ متر قلمی

PH سنج قلمی، از انواع اسید سنج های ارزان، سبک و کوچک با کاربری آسان است که یکی از نقاط قوت این دستگاه، قابلیت تعویض الکترود (پراب) می باشد و در صنایع مختلف از جمله آزمایشگاه ها، صنایع کشاورزی، اندازه گیری پی اچ آب آکواریوم، استخر و سونا و غیره کاربرد دارد. به دلیل قابل حمل بودن این دستگاه به آن pH متر پرتابل قلمی نیز می گویند.

پی اچ متر قابل حمل (پرتابل)

یکی از پر کاربردترین pH متر های موجود، پی اچ متر یا اسید سنج قابل حمل می باشد. در این نوع pH سنج ها الکترود معمولا از طریق کابل به دستگاه متصل می گردد و دارای قابلیت هایی نظیر نگهداری داده های اندازه گیری شده، خاموشی خودکار دستگاه و در برخی از مدل ها قابلیت کالیبره بصورت اتوماتیک و یا دستی، و امکان جبران سازی دما در برخی مدل ها نیز می باشد از نظر ابعاد نسبت به پی اچ متر یا اسید سنج قلمی بزرگ تر است و در نتیجه گران تر می باشد ولی نسبت به مدل های قلمی دارای کارایی بیشتری است.

هایپر صنعت فامکو تامین کننده و ارائه دهنده انواع اسیدسنج پرتابل با برندهای مختلفی از جمله لوترون، ازدو، TES و غیره و همچنین انواع تجهیزات اندازه گیری پرتابل می باشد.

پی اچ متر آنلاین و تابلویی

این نوع پی اچ متر عموما در تابلو های صنعتی کاربرد دارد. از این نوع پی اچ متر یا اسید سنج استفاده می شود و مقادیر pH اندازه گیری شده به صورت آنلاین قابل مشاهده است که برخی از مدل ها دارای سیگنال خروجی جریانی (4 تا 20 میلی آمپر) و یا خروجی رله می باشند که یکی از مزیت های این نوع پی اچ متر محسوب می شود.

پی اچ متر رومیزی (آزمایشگاهی)

این نوع pH سنج ها دارای دقت بسیار بالاتری نسبت به انواع دیگر می باشند و عموما در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند. این نوع پی اچ متر یا اسید سنج را نمی توانید با خود حمل کنید و باید در جای ثابتی قرار بگیرند. برخی از مدل های پی اچ متر رومیزی قابلیت سنجش پارامتر های شیمیایی دیگر علاوه بر pH را دارند. این پی اچ متر یا اسید سنج دارای کاربرد های مختلفی از جمله آزمایشگاه های صنایع غذایی، دارویی، کشاورزی و دامپروری و غیره می باشد.

تفاوت انواع pH متر از نظر دقت و کاربرد

pH مترها از نظر دقت اندازه‌گیری (Resolution و Accuracy) تفاوت قابل‌توجهی دارند. مدل‌های قلمی و اقتصادی معمولاً دقتی در حدود ±0.1 pH دارند که برای کاربردهای عمومی مانند آکواریوم، استخر یا کشاورزی کافی است. در مقابل، pH مترهای پرتابل حرفه‌ای و رومیزی آزمایشگاهی می‌توانند به دقت ±0.01 یا حتی ±0.001 pH برسند که برای صنایع دارویی، غذایی و آزمایشگاه‌های کنترل کیفیت ضروری است.

به همین دلیل انتخاب pH متر باید بر اساس حساسیت فرآیند انجام شود، نه صرفاً قیمت.

کالیبراسیون pH متر و اهمیت آن در دقت نهایی

کالیبراسیون pH متر فرآیندی حیاتی برای حفظ دقت دستگاه است. pH مترها معمولاً با محلول‌های بافر استاندارد (pH=4.01، 7.00 و 10.01) کالیبره می‌شوند.

مدل‌های ساده اغلب کالیبراسیون تک‌نقطه‌ای یا دو نقطه‌ای دارند، در حالی که مدل‌های حرفه‌ای و آزمایشگاهی از کالیبراسیون سه تا پنج نقطه‌ای پشتیبانی می‌کنند که دقت را در کل بازه اندازه‌گیری افزایش می‌دهد.

در محیط‌های صنعتی، توصیه می‌شود کالیبراسیون به‌صورت دوره‌ای (هفتگی یا ماهانه) انجام شود.

الکترود pH؛ قلب واقعی دستگاه

عملکرد pH متر بیش از هر چیز به کیفیت الکترود وابسته است. الکترودهای شیشه‌ای رایج‌ترین نوع هستند، اما برای کاربردهای خاص، الکترودهای تخصصی نیز وجود دارد:

الکترود مقاوم به آلودگی برای فاضلاب و تصفیه‌خانه‌ها
الکترود نوک‌تیز برای مواد نیمه‌جامد و غذایی
الکترود مقاوم به دمای بالا برای فرآیندهای صنعتی
الکترود مخصوص محلول‌های با یون کم (Low Ionic Strength)

طول عمر الکترود معمولاً بین ۶ ماه تا ۲ سال است و نگهداری صحیح (محلول KCl، عدم خشک شدن) نقش مهمی در افزایش عمر آن دارد.

راهنمای انتخاب pH سنج

انتخاب pH سنج مناسب به‌طور مستقیم به نوع کاربرد، دقت مورد نیاز، شرایط محیطی و نوع نمونه بستگی دارد. در ادامه، مهم‌ترین معیارهای انتخاب pH متر به‌صورت مرحله‌به‌مرحله بررسی شده است.