pH Meter
pH متر وسیله‌ای است که برای اندازه‌گیری خصلت اسیدی یا قلیایی یک محلول به کار میرود که به pH شناخته میشود. در واقع، pH مترها فعالیت یون هیدروژن را در یک محلول اندازه میگیرند. امروزه از آپ pH در هر آزمایشگاهی که نیاز به تعیین خصلت اسیدی یا قلیایی محلول‌ها باشد استفاده میشود. اولین بار شیمیدان دانمارکی، سورن پیتر لوریتز سورنسن، pH را در سال 1909 تعریف کرد و پس از آن گسترش زیادی در کاربرد نظری و عملی مفهوم pH اتفاق افتاد. امروزه مقدار pH یک عامل تعیین‌کننده‌ی مهم در اکثر فرایندهای شیمیایی است و pH meter نیز در نتیجه‌اش به یکی از ابزارهای بسیار رایج در آزمایشگاه‌های آنالیز مواد تبدیل شده است. اندازه‌گیری pH با استفاده از ابزارهای الکترونیک و الکترودها جایگاه اصلی را در آزمایشگاه‌های مدرن به خود اختصاص داده است.
انواع pH متر
pH مترها به دو شکل pH مترهای قابل‌حمل و pH مترهای رومیزی طراحی میشوند.
- pH متر قابل حمل:
این pH مترها در اندازه‌ای قابل‌حمل طراحی میشوند که در نتیجه‌اش میتوان از آنها هم در آزمایشگاه و هم در فضای کاری به بهترین نحو استفاده کرد. خصایص اصلی این pH meter ها خروجی‌های استاندارد، تنظیمات داده‌ها، قابلیت انتخاب دما براساس سانتی‌گراد و فارنهایت، خاموش‌شدن خودکار، نشانگر جریان اضافی، و جبرانگر خودکار یا دستی دما است.
- pH متر رومیزی:
این pH meter ها معمولاً برای کاربردهای آزمایشگاهی، صنعتی، و ساخت‌وتولید ایدئال هستند. این مدل‌ها امکان اندازه‌گیری میلی‌ولت، یون، و دما را فراهم میآورند و به همین خاطر میتوانند پاسخگوی الزامات اندازه‌گیری pH تحت شرایط مختلف و بسته به مقاصد مختلف آزمایشی باشند. آنها نیز همچون pH مترهای قابل‌حمل مجهز به تنظیمات خودکار یادشده هستند.
کارکرد pH متر
اندازه‌گیری و کنترل pH یک مسئله محسوب میشود چراکه زمان زیادی صرف شد تا الکترودهای pH فهم شوند و به‌آسانی مورد استفاده قرار بگیرند. مسئله این است که چون pH یک تابع لگاریتمی است پس تغییر در یک واحد pH نشانگر تغییر ده‌برابر در اشباع یون هیدروژن است. لفظ pH مشتق از p یا نماد ریاضیاتی برای لگاریتم منفی و H یا نماد شیمیایی هیدروژن است. pH یک واحد اندازه‌گیری است که درجه‌ی اسیدی‌بودن یا قلیایی‌بودن محلول‌ها را توصیف میکند. pH را در گستره‌ای از صفر تا چهارده اندازه میگیرند که به‌صورت فرمول pH = -log[+H] است. اما باید فهمید که pH چه چیز را اندازه میگیرد. مقدار pH یک ماده در رابطه‌ی مستقیم است با نسبت اشباع‌های یون هیدروژن یا [+H] و یون هیدروکسیل یا [OH-]. اطلاعات کمی حاصل از تست‌کننده‌های pH میزان فعالیت اسید یا باز را براساس فعالیت یون هیدروژن مشخص میکنند.
- اگر غلظت H+ بزرگتر از OH- باشد، ماده اسیدی است؛ یعنی اندازه‌گیری pH کمتر از 7 است.
- اگر غلظت OH- بزرگتر از H+ باشد، ماده بازی است؛ یعنی مقدار pH بزرگتر از 7 است.
- اگر مقادیر H+ و OH- برابر باشند، ماده خنثی است؛ یعنی pH 7 است.
اسیدها و بازها یون‌های هیدروژن و هیدروکسیل آزاد یا ترکیب‌نشده ندارند. رابطه بین یون‌های هیدروژن و یون‌های هیدروکسیل در یک محلول مفروض در مجموعه شرایطی مفروض ثابت است، و هر کدام را میتوان از طریق تعیین دیگری مشخص کرد.
از جمله کاربرد های pH meter در صنایع، می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- آزمایشگاه شوینده
- آزمایشگاه نمک
- آزمایشگاه کاشی و سرامیک
- آزمایشگاه آرایشی و بهداشتی
- آزمایشگاه پودر لباسشویی
- آزمایشگاه قند، شکر، عسل و شکلات
- آزمایشگاه نوشیدنی و آبمیوه
- آزمایشگاه گوشت و سوسیس و کالباس
- آزمایشگاه کشاورزی
- آزمایشگاه گیاه شناسی
- آزمایشگاه کشاورزی و خاک
- آزمایشگاه آب، خاک و کود
- آزمایشگاه آب و فاضلاب
- آزمایشگاه روغن