Blog Details

چه چیزی باعث می شود لیمو تلخ باشد یا گوجه فرنگی شیرین باشد؟ پاسخ در سطح pH آن ها نهفته است. در زمینه های مختلف از حفاظت از محیط زیست تا تولید مواد غذایی،اندازه گیری دقیق pH نقش مهمی دارداین مقاله اصول کار پی اچ مترها را بررسی می کند، روش های کالیبراسیون را جزئیات می دهد و توصیه های نگهداری را برای اطمینان از اندازه گیری های دقیق و قابل اعتماد ارائه می دهد.

جزء اصلی یک پی اچ متر الکترود پی اچ است که در واقع از دو الکترود تشکیل شده است: یک الکترود حساس به pH و یک الکترود مرجع.اندازه گیری pH اساسا شامل اندازه گیری تفاوت پتانسیل بین این الکترودها است.

الکترود حساس به pH معمولاً از یک الکترود شیشه ای که با محلول pH شناخته شده (معمولاً 0.1M HCl با pH = 1.0) پر شده است استفاده می کند.تفاوت غلظت یون های هیدروژن در سراسر غشای شیشه ای باعث ایجاد یک تفاوت بالقوه می شود.بر اساس معادله نرنست، این تفاوت پتانسیل رابطه خطی با pH دارد - از نظر نظری، هر تفاوت واحد pH تقریباً به 60mV در 25 ° C مطابقت دارد.

الکترود مرجع یک پتانسیل مرجع پایدار را فراهم می کند که معمولاً از الکترود های کلورید نقره / نقره یا کالومل استفاده می شود.اندازه گیری pH مدرن معمولاً از الکترود های ترکیبی استفاده می کند که هر دو قطعات سنجش و مرجع را ادغام می کنند.

لایه ژل هیدراته شده غشای شیشه ای برای حساسیت یون های هیدروژن بسیار مهم است.هیدراتاسیون مناسب ضروری است - الکترود های جدید یا خشک باید در آب پاش pH7 یا محلول ذخیره سازی برای چند ساعت خیس شوندالکترودهای خشک شده را می توان با استفاده از محلول 0.1M HCl زنده کرد.

قبل از اندازه گیری، همیشه الکترودها را با آب تقطیر شده یا غیر یونیزه بشویید و به آرامی با دستمال آزمایشگاهی خشک کنید. از مالیدن اجتناب کنید زیرا برق ایستاتیک ممکن است به اندازه گیری ها تداخل داشته باشد.غشای شیشه ای شکننده نیاز به استفاده دقیق دارد.

کالیبراسیون منحنی پاسخ دستگاه را تعیین می کند (تفاوت پتانسیل نسبت به رابطه pH).عوامل دنیای واقعی مانند پیری الکترود و تغییرات دمایی ممکن است باعث انحراف شود.

کالیبراسیون تک نقطه ای با استفاده از pH7 کافی است برای اندازه گیری های تقریبی نزدیک به pH خنثی. برای دقت بیشتر،کالیبراسیون چند نقطه ای با استفاده از بافرها در محدوده اندازه گیری مورد انتظار (معمولا pH4)، pH7 و pH10) توصیه می شود.

1. آماده سازی:از گرم کردن ابزار اطمینان حاصل کنید، از بافر های تازه در تاریخ انقضا استفاده کنید، الکترود ها را تمیز کنید و دمای را برابر کنید.
2. اندازه گیری pH7:با تکان دادن ملایم در آب پاش pH7 غوطه ور کنید، صبر کنید تا ثبات یابد (1-2 دقیقه) ، سپس آن را تنظیم کنید تا مقدار گواهی شده آب پاش را نشان دهد.
3. کالیبراسیون ثانویه:شستشوی و انتقال به pH4 یا pH10 بافر (با توجه به اسیدیت / قلیایی نمونه) ، تکرار ثبات و تنظیم.
4. بررسيبا بافر pH7 دوباره بررسی کنید - انحرافات قابل توجهی نیاز به کالیبراسیون مجدد دارند.

• همیشه از بافر های تازه استفاده کنید (به ویژه pH10 که CO را جذب می کند)₂) در ظروف ضد آب نگهداری می شود
• فرکانس کالیبراسیون بستگی به شدت استفاده و الزامات دقت دارد.
• شکست های مداوم کالیبراسیون ممکن است نشان دهنده نیاز به تعویض الکترود باشد.

بعد از کالیبراسیون، الکترود ها را قبل از غوطه ور شدن در محلول های آزمایش بشویید و پاک کنید. مخلوط کردن ملایم تماس مناسب را تضمین می کند. در طول اندازه گیری از لمس دیوار ظرف اجتناب کنید. قرائت های ثبات یافته را ثبت کنید.

هرگز الکترود ها را در آب تقطیر شده ذخیره نکنید (تأثير آب گرسنه). ذخیره سازی بهینه از محلول ذخیره الکترود pH یا 3M KCl برای حفظ شدت یون داخلی محلول استفاده می کند.

الکترودهای مسن که واکنش آهسته یا مشکلات کالیبراسیون را نشان می دهند، می توانند با خیس کردن در 6M HCl (50٪ متمرکز) و سپس آب بازسازی شوند.این باعث حذف آلاینده های سطحی می شود اما ممکن است باعث آسیب به غشا شود.

اقدامات تضمین کیفیت زیر را اجرا کنید:

• تکرار اندازه گیری:محاسبه انحراف استاندارد برای ارزیابی دقت
• بررسی راه حل استاندارد:آزمایش با بافرهای غیرمعادل شده
• تحلیل روند:نظارت بر الگوهای بلند مدت برای ناهنجاری های سیستم
• مدارک جامع:تمام پارامترهای اندازه گیری را ثبت کنید

بر اساس الزامات درخواست انتخاب کنید:

• مترهای قابل حمل:اندازه گیری میدان با برق باتری
• اندازه گیری روی صندلی:استفاده از آزمایشگاه با دقت بالا با ویژگی های پیشرفته
• مترهای آنلاین:نظارت مداوم بر فرآیند

ملاحظات اضافی شامل محدوده اندازه گیری، وضوح، دقت، جبران دما و سازگاری الکترود با شیمی نمونه است.

اندازه گیری pH به عملکردهای حیاتی در صنایع مختلف خدمت می کند:

• محیط زیست: ارزیابی کیفیت آب و تصفیه فاضلاب
• کشاورزی: مدیریت pH خاک برای بهره وری مطلوب محصولات
• تولید مواد غذایی: کنترل کیفیت و تضمین ایمنی
• داروسازی: نظارت بر فرآیند برای اثربخشی دارو
• تولید مواد شیمیایی: بهینه سازی واکنش

از طريق درک مناسب اصول عملياتي، تکنیک هاي کالیبراسیون و پروتکل هاي نگهدارياندازه گیری pH داده های قابل اطمینان را برای تحقیقات علمی و فرآیندهای صنعتی در بخش های مختلف فراهم می کند.