اندازه گیری pH
اندازه گیری pH بر اساس استفاده از یک الکترود حساس به pH (معمولاً از جنس شیشه)، یک الکترود مرجع و یک عنصر دمایی برای ارائه سیگنال دما به تحلیل‌گر pH انجام می‌شود.
الکترود pH از شیشه‌ای با ترکیب ویژه و حساس به pH ساخته شده است که با محلول در تماس است. این شیشه یک پتانسیل (ولتاژ) تولید می‌کند که متناسب با pH محلول است. الکترود مرجع به گونه‌ای طراحی شده است که در هر دمایی پتانسیلی ثابت را حفظ کند و مدار اندازه‌گیری pH را در داخل محلول تکمیل نماید. این الکترود پتانسیل مرجعی شناخته‌شده برای الکترود pH فراهم می‌کند.
تفاوت پتانسیل بین الکترود pH و الکترود مرجع یک سیگنال میلی‌ولت تولید می‌کند که متناسب با مقدار pH است.
اکثر حسگرهای pH به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در pH برابر با 7.0 سیگنال 0 میلی‌ولت تولید کنند و دارای شیب (حساسیت) تئوریک ایده‌آل برابر با -59.16 میلی‌ولت بر pH در دمای 25 درجه سانتی‌گراد باشند.
تئوری اندازه گیری pH
اندازه‌گیری pH کاربردهای گسترده‌ای در صنایع مختلف دارد و تقریباً در تمامی صنایع مورد استفاده قرار می‌گیرد. این کاربردها شامل تصفیه آب، اندازه‌گیری‌های مرتبط با فرآیندهای خاص، و همچنین تصفیه پسماند می‌شود.
تئوری اندازه گیری pH به بررسی میزان اسیدی یا بازی بودن یک محلول می‌پردازد. pH یک مقیاس عددی است که نشان‌دهنده غلظت یون‌های هیدروژن (H⁺) در محلول است. این مقیاس از 0 تا 14 متغیر است، که:
- pH 7 نشان‌دهنده محلولی خنثی (مثل آب خالص) است.
- مقادیر pH کمتر از 7 نشان‌دهنده محلول‌های اسیدی هستند (غلظت یون‌های هیدروژن بیشتر از یون‌های هیدروکسیل).
- مقادیر pH بیشتر از 7 نشان‌دهنده محلول‌های بازی (یا قلیایی) هستند (غلظت یون‌های هیدروکسیل بیشتر از یون‌های هیدروژن).
کاربردهای اندازه گیری pH:
- صنایع شیمیایی و دارویی: در این صنایع، pH در فرآیندهای تولید مواد شیمیایی و دارویی نقش حیاتی دارد. تنظیم pH برای حفظ کیفیت محصولات و کنترل واکنش‌های شیمیایی ضروری است.
- تصفیه آب: یکی از مهم‌ترین کاربردهای اندازه گیری pH در تصفیه آب است. برای از بین بردن آلودگی‌ها و حفظ کیفیت آب، pH باید در محدوده‌ای خاص باشد. آب اسیدی یا بازی ممکن است موجب خوردگی یا رسوب مواد شود.
- کشاورزی: pH خاک تأثیر زیادی بر رشد گیاهان دارد. برای بهبود رشد گیاهان، باید pH خاک کنترل و تنظیم شود.
- صنعت غذایی: اندازه‌گیری pH در تولید مواد غذایی مانند محصولات لبنی، نوشیدنی‌ها، کنسروها و ترشی‌ها ضروری است. pH مناسب در فرآیند تولید، طعم و ماندگاری محصولات را تحت تاثیر قرار می‌دهد.
- تصفیه پسماند: در فرآیندهای تصفیه پسماند، کنترل pH به منظور کاهش آلودگی‌های محیطی و بهبود کارایی فرآیندهای تصفیه مانند هضم بیولوژیکی یا استفاده از روش‌های شیمیایی انجام می‌شود.
روش‌های اندازه گیری pH:
- الکترود pH: این روش از یک الکترود خاص برای اندازه‌گیری فعالیت یون‌های هیدروژن در محلول استفاده می‌کند.
- نشانگرهای رنگی: این نشانگرها به‌صورت محلول‌های خاص هستند که با تغییر pH محلول، رنگشان تغییر می‌کند.
- pH مترها: دستگاه‌های پیشرفته‌ای که به‌طور خودکار pH محلول را اندازه‌گیری کرده و نمایش می‌دهند.
نکات مهم در اندازه گیری pH:
- دقت در اندازه گیری pH برای جلوگیری از خطا در فرآیندهای صنعتی اهمیت زیادی دارد.
- شرایط محیطی مانند دما می‌تواند تاثیر زیادی بر اندازه‌گیری pH داشته باشد، بنابراین برخی از دستگاه‌ها دمای محلول را نیز اندازه‌گیری و تنظیم می‌کنند.
در کل، اندازه‌گیری pH ابزاری ضروری در بسیاری از صنایع است که نیاز به کنترل دقیق شرایط شیمیایی دارند. شرکت آدرین صنعت ابزاردقیق پارس با ارائه آنالایزرهای صنعتی پیشرفته، امکان اندازه‌گیری دقیق pH را در فرآیندهای مختلف صنعتی فراهم می‌آورد. این دستگاه‌ها با دقت بالا قادرند میزان اسیدیته یا بازی بودن محلول‌ها را اندازه‌گیری کرده و به بهبود کیفیت تولید و کنترل فرآیندها در صنایع مختلف کمک کنند.