انواع دستگاه ph متر و کاربرد آن‌ها

 pH متر از یک الکترود شیشه‌ای و یک الکترود مرجع تشکیل شده است. الکترود شیشه‌­ای با یون­‌های هیدروژن در محلول واکنش می­‌دهد و یک پتانسیل الکتریکی ایجاد می­‌کند. این پتانسیل الکتریکی با میزان اسیدی یا قلیایی بودن محلول ارتباط مستقیم دارد. الکترود مرجع یک پتانسیل الکتریکی ثابت ایجاد می­‌کند که برای کالیبراسیون این دستگاه استفاده می‌­شود. پی اچ، یک مقیاس عددی از 0 تا 14 است که در آن 0 اسیدی­ترین و 14 قلیایی‌­ترین است.

دستگاه‌­های سنجش پی اچ از نظر اندازه، دقت، قابلیت حمل و کاربرد به انواع مختلفی تقسیم می‌­شوند. در این مقاله به معرفی انواع pH متر و کاربردهای آن­ها می‌­پردازیم.

اجزای pH متر

pH  سنج از اجزای زیر تشکیل شده‌ ­است:

• بدنه دستگاه

بدنه دستگاه شامل مدار، کنترل ها، رابط­ها، صفحه نمایش و صفحه اندازه­گیری است.

• الکترود  pH

الکترود pH مهمترین جزء این دستگاه است. این الکترود با یون­‌های هیدروژن در محلول واکنش می‌­دهد و یک پتانسیل الکتریکی ایجاد می­‌کند. این پتانسیل الکتریکی با میزان اسیدی یا قلیایی بودن محلول ارتباط مستقیم دارد.

• الکترود مرجع

الکترود مرجع یک پتانسیل الکتریکی ثابت ایجاد می­‌کند که برای کالیبراسیون دستگاه استفاده می‌­شود.

• کلید روشن/خاموش

این کلید برای روشن و خاموش کردن دستگاه استفاده می‌شود.

• کنترل دما

این کنترل برای تنظیم دمای محلول مورد اندازه گیری استفاده می­‌شود.

• کلید کالیبراسیون

این کلید برای کالیبراسیون این دستگاه استفاده می‌­شود. کالیبراسیون به اطمینان از دقت نتایج اندازه­‌گیری کمک می­‌کند.

• کلید کنترل وضعیت دستگاه

این کلید برای تنظیم وضعیت دستگاه استفاده می شود.

• صفحه نمایش

صفحه نمایش برای نمایش نتایج اندازه­‌گیری استفاده می‌­شود.

• صفحه اندازه‌­گیری

صفحه اندازه‌­گیری این وسیله برای قرار دادن الکترود pH استفاده می‌­شود.

• اجزای اضافی

برخی از pH سنج‌­ها ممکن است دارای اجزای اضافی مانند موارد زیر باشند:

• محفظه نگهداری الکترود
• محلول کالیبراسیون
• کابل برق

کاربرد pH متر

کاربرد اصلی تجهیزات سنجش پی اچ در آزمایشگاه­‌های صنایع غذایی، دارویی، صنایع کشاورزی و دامپروری، تصفیه خانه­‌ها، آزمایشگاه‌­های صنعتی و پزشکی است.

• در صنایع غذایی، pH سنج برای کنترل کیفیت مواد غذایی مانند شیر، آب میوه، نوشابه، سس و کنسروها استفاده می‌شود. پی اچ مواد غذایی بر طعم، ماندگاری و ایمنی آن­ها تأثیر می­‌گذارد.
• در صنایع دارویی، این دستگاه برای کنترل کیفیت داروها مانند قرص‌­ها، کپسول‌­ها و محلول­‌ها استفاده می­‌شود. pH داروها بر اثربخشی و ایمنی آن­ها تأثیر می­‌گذارد.
• در صنایع کشاورزی و دامپروری، برای کنترل کیفیت خاک، آب و خوراک دام و طیور استفاده می­‌شود. این پارامتر در خاک بر رشد گیاهان و در آب بر سلامت آبزیان تأثیر می­‌گذارد.
• در تصفیه خانه­‌ها، pH سنج برای کنترل کیفیت آب ورودی و خروجی تصفیه خانه­‌ها استفاده می‌­شود. pH آب آشامیدنی باید بین 6.5 تا 8.5 باشد.
• در آزمایشگاه­‌های صنعتی، این تجهیزات برای کنترل کیفیت مواد اولیه و محصولات صنعتی استفاده می‌­شود. این پارامتردر مواد صنعتی بر عملکرد آن­ها تأثیر می­‌گذارد.
• در آزمایشگاه­‌های پزشکی، برای کنترل کیفیت خون، ادرار و مایعات بدن استفاده می‌­شود. پی اچ خون بر سلامت بدن تأثیر می­‌گذارد.

کاربرد pH سنج به طور کلی برای تمام آزمایش‌­هایی که میزان اسیدی بودن در آن­ها اهمیت داشته باشد، کاربرد دارد.

انواع pH متر بر اساس نوع کاربرد

این تجهیزات بر اساس نوع کاربرد به انواع زیر تقسیم می‌شوند:

• قلمی
• پرتابل
• رومیزی
• آنلاین و تابلویی

قلمی

نوع قلمی یا تستر پی اچ، کوچک، سبک و ارزان قیمت است و برای کاربردهای ساده و معمولی مانند اندازه‌­گیری pH آب، خاک، غذا و سایر مایعات استفاده می­‌شود. دقت pH مترهای قلمی معمولاً بین 0.1 تا 0.2 است.

 پرتابل

پی اچ متر پرتابل بزرگتر و گران قیمت‌­تر از مدل قلمی است و دقت بالاتری دارد. این مدل‌­ها معمولاً برای کاربردهای تخصصی­‌تر مانند اندازه­‌گیری پی اچ آب­‌های صنعتی، آزمایشگاهی و کشاورزی استفاده می­‌شوند. دقت پی اچ سنج­‌های پرتابل معمولاً بین 0.01 تا 0.02 واحد pH است.

رومیزی

مدل رومیزی دقیق‌­ترین نوع این دستگاه است و برای کاربردهای حساس مانند اندازه گیری پی اچ محلول‌­های دارویی و آزمایشگاهی استفاده می­‌شود. این نوع تجهیزات معمولاً در آزمایشگاه­‌ها و مراکز تحقیقاتی استفاده می‌­شوند. دقت آن‌ها معمولاً بین 0.001 تا 0.002 است.

آنلاین و تابلویی

نوع آنلاین و تابلویی برای اندازه گیری pH به صورت مداوم در سیستم­‌های صنعتی استفاده می­‌شود. این pH سنج­‌ها معمولاً به یک کامپیوتر یا PLC متصل می‌­شوند و می‌­توانند داده­‌های اندازه­‌گیری را به صورت آنلاین ذخیره و نمایش دهند.

انواع pH متر بر اساس نحوه اندازه گیری

این تجهیزات بر اساس نحوه اندازه گیری به انواع زیر تقسیم می‌­شوند:

• الکتروشیمیایی
• فتوشیمیایی

الکتروشیمیایی

pH  سنج الکتروشیمیایی رایج‌­ترین نوع است. این تجهیزات از یک الکترود شیشه‌­ای برای اندازه‌­گیری pH استفاده می­‌کنند. الکترود شیشه‌­ای یک محلول استاندارد اسید هیدروکلریک دارد که با محلول مورد اندازه­‌گیری در تماس است. اختلاف پتانسیل بین دو الکترود، پی اچ محلول را نشان می‌دهد.

فتوشیمیایی

نوع فتوشیمیایی از یک واکنش شیمیایی برای اندازه گیری این پارامتر استفاده می­‌کند. این pH مترها معمولاً برای کاربردهای صنعتی مانند اندازه گیری pH آب­های صنعتی استفاده می­‌شوند.

نحوه استفاده از pH متر

برای استفاده از این دستگاه­ها، باید مراحل زیر را دنبال کنید:

• دستگاه را روشن کنید و آن را کالیبره کنید. برای کالیبره کردن، از محلول های استاندارد پی اچ استفاده کنید.
• میله کاوشگر دستگاه  را در محلول مورد نظر قرار دهید.
• دستگاه را قرائت کنید.

نحوه کالیبره کردن pH متر

برای کالیبره کردن، مراحل زیر را انجام دهید:

• دستگاه را روشن کنید.
• سوئیچ کالیبراسیون را روی حالت "pH 7" قرار دهید.
• میله کاوشگر را در محلول pH 7 استاندارد قرار دهید.
• منتظر بمانید تا خواندن pH متر ثابت شود.
• سوئیچ کالیبراسیون را روی حالت "pH 10" قرار دهید.
• میله کاوشگر را در محلول pH 10 استاندارد قرار دهید.
• منتظر بمانید تا خواندن pH سنج ثابت شود.
• اگر خواندن پی اچ متر در هر دو حالت صحیح بود، دستگاه شما کالیبره شده است.

نکات ایمنی در هنگام استفاده از pH متر

• قبل از استفاده از دستگاه، دستورالعمل­‌های ایمنی آن را به دقت بخوانید.
• از تماس مستقیم میله کاوشگر با پوست خودداری کنید.
• متر را در معرض مواد شیمیایی خورنده قرار ندهید.
• pH  متر را در معرض ضربه یا سقوط قرار ندهید.

نحوه نگهداری pH متر

این دستگاه بسیار حساس است که باید به درستی نگهداری شود تا عملکرد صحیح خود را حفظ کند. در اینجا چند نکته برای نگهداری از دستگاه آورده شده است:

• این وسیله را همیشه تمیز و خشک نگه دارید. برای تمیز کردن دستگاه، از آب مقطر یا محلول شستشوی مخصوص استفاده کنید.
• الکترود pH متر را همیشه در محلول مناسب نگهداری کنید. معمولاً توصیه می­‌شود که الکترود دستگاه را در محلول KCl نگهداری شود.
• این تجهیزات را در محیط خشک و خنک نگهداری کنید. دمای مطلوب برای نگهداری از آن­ها بین 15 تا 30 درجه سانتی­گراد است.
• پی اچ سنج را هر 6 ماه یک بار یا طبق توصیه سازنده کالیبره کنید. کالیبراسیون دستگاه به اطمینان از دقت نتایج اندازه‌­گیری کمک می کند.

با رعایت این نکات می‌­توانید از پی اچ متر خود به طور صحیح نگهداری کنید و از عملکرد صحیح آن برای مدت طولانی اطمینان حاصل کنید.

سخن آخر

در این مقاله به معرفی انواع پی اچ سنج و کاربردهای آنها پرداخته ­شد. پی اچ متر یک دستگاه آزمایشگاهی مهم است که در کاربردهای مختلفی از جمله آزمایشگاه‌های صنایع غذایی، دارویی، کشاورزی و دامپروری، تصفیه خانه‌ها، آزمایشگاه‌های صنعتی و آزمایشگاه‌های پزشکی استفاده می­‌شود.

انتخاب نوع دستگاه مناسب به عوامل مختلفی مانند دقت مورد نیاز، قابلیت حمل و کاربرد مورد نظر بستگی دارد. در هنگام خرید این تجهیزات باید به این عوامل توجه داشته باشید.

با توجه به کاربردهای متنوع pH متر، می­‌توان گفت که این دستگاه یک ابزار ارزشمند برای آزمایشگاه­‌ها و صنایع مختلف است.

سوالات متداول

1.  pH  سنج چیست؟

پی اچ متر یک دستگاه آزمایشگاهی است که برای اندازه‌­گیری میزان اسیدی یا قلیایی بودن یک محلول استفاده می‌­شود.pH  یک مقیاس عددی از 0 تا 14 است که در آن 0 اسیدی­ترین و 14 قلیایی‌­ترین است.

2. پی اچ  متر را چگونه کالیبره کنیم؟

کالیبراسیون این دستگاه‌ها به اطمینان از دقت نتایج اندازه گیری کمک می‌کند. pH سنج­ها معمولاً با محلول­‌های استاندارد پی اچ کالیبره می‌شوند.

3. مشکلات رایج پی اچ متر چیست؟

از جمله مشکلات رایج این تجهیزات می­توان به موارد زیر اشاره کرد:

• خطای کالیبراسیون: این خطا زمانی رخ می دهد که دستگاه به درستی کالیبره نشده باشد.
• انسداد الکترود: این مشکل زمانی رخ می دهد که الکترود با مواد خارجی مسدود شده باشد.
• خرابی الکترود: این مشکل زمانی رخ می دهد که الکترود فرسوده یا آسیب دیده باشد.

4. چگونه pH متر را نگهداری کنیم؟

برای نگهداری این دستگاه‌­های آزمایشگاهی، باید نکات زیر را رعایت کنید:

•  دستگاه را همیشه تمیز و خشک نگه دارید.
• الکترود را همیشه در محلول مناسب نگهداری کنید.
• پی اچ سنج را هر 6 ماه یک بار یا طبق توصیه سازنده کالیبره کنید.