pH متر یک دستگاه علمی است که برای اندازه‌گیری سطح اسیدیته یا قلیائیت یک محلول استفاده می‌شود. این دستگاه شامل یک الکترود شیشه‌ای حساس به یون هیدروژن (H⁺) و یک مرجع الکترود است. pH متر با اندازه‌گیری ولتاژ الکترود شیشه‌ای در محلول و مقایسه آن با الکترود مرجع، مقدار pH را تعیین می‌کند که در مقیاس 0 تا 14 بیان می‌شود؛ جایی که 7 نشان‌دهنده خنثی بودن، کمتر از 7 نشان‌دهنده اسیدی بودن و بیشتر از 7 نشان‌دهنده قلیایی بودن محلول است.

این دستگاه در بسیاری از صنایع، از جمله کشاورزی، غذایی، شیمیایی، دارویی و محیط‌زیست، برای کنترل کیفیت و تضمین صحت فرایندها استفاده می‌شود. دقت و صحت اندازه‌گیری pH متر به کالیبراسیون منظم با استفاده از محلول‌های بافر استاندارد وابسته است. pH مترها در انواع مختلفی از جمله مدل‌های رومیزی، پرتابل و قلمی عرضه می‌شوند که هر کدام کاربردهای خاص خود را دارند.

اندازه‌گیری pH

__نرخ pH یک ماده مستقیما با درجه غلظت یون هیدروژن [+H] و یون هیدروکسیل [-OH] مرتبط است.

__داده‌‌های کمی ارائه شده از طریق Ph متر، نسبت حرکت یک اسید یا باز را بر حسب فعالیت یون هیدروژن نشان می‌دهد.

__اگر مقدار غلظت +H از غلظت -OH در ماده بیشتر باشد، ماده ماهیت اسیدی دارد. (pH کمتر از 7)

__اگر مقدار غلظت -OH از غلظت +H در ماده بیشتر باشد، ماده ماهیت بازی دارد. (pH بیشتر از 7)

__اگر مقادیر یکسانی از یون‌های +H و -OH وجود داشته باشد، ماده خنثی است و pH آن 7 است.

یون‌های هیدروژن و هیدروکسیل آزاد دارای اسید و باز هستند. ارتباط بین یون‌های هیدروژن و یون‌های هیدروکسیل در یک سوسپانسیون عرضه‌شده، برای مجموعه‌ای از شرایط ثابت است، هرکدام با شناسایی دیگری قابل حل است.

پیشینه و گذشته pH متر

pH متر اولین بار در دهه 1930 توسط آرنولد بکه‌من، یک دانشمند آمریکایی، اختراع شد. این اختراع به عنوان یک ابزار دقیق برای اندازه‌گیری pH به‌ویژه در صنایع شیمیایی و غذایی مورد توجه قرار گرفت. pH مترها از آن زمان تاکنون پیشرفت‌های زیادی کرده‌اند و به ابزارهای بسیار دقیق و کارآمد تبدیل شده‌اند.

کاربردهای pH متر

pH مترها در بسیاری از صنایع و علوم مختلف کاربرد دارند، از جمله:

1. کشاورزی
    برای اندازه‌گیری pH خاک و آب آبیاری.
2. صنایع غذایی و نوشیدنی
    برای کنترل کیفیت محصولات و فرآیندهای تولید.
3. پزشکی و داروسازی
   برای تهیه داروها و کنترل کیفیت آنها.
4. آزمایشگاه‌های تحقیقاتی
    برای انجام تحقیقات علمی و آزمایش‌های مختلف.
5. محیط‌زیست
   برای پایش کیفیت آب‌های سطحی و فاضلاب‌ها.
    

عملکرد pH متر

pH مترها شامل دو الکترود هستند: الکترود شیشه‌ای و الکترود مرجع. الکترود شیشه‌ای به یون‌های هیدروژن حساس است و ولتاژی تولید می‌کند که متناسب با غلظت یون‌های هیدروژن در محلول است. الکترود مرجع ولتاژ ثابتی ارائه می‌دهد. تفاوت ولتاژ بین این دو الکترود به یک سیگنال الکتریکی تبدیل می‌شود که توسط pH متر اندازه‌گیری و به مقدار pH تبدیل می‌شود.

انواع pH متر

• رومیزی
   برای استفاده در آزمایشگاه‌ها و محیط‌های تحقیقاتی.
• پرتابل
   قابل حمل و مناسب برای استفاده در محل‌های مختلف مانند مزارع و سایت‌های صنعتی.
• قلمی
  کوچک و مناسب برای اندازه‌گیری‌های سریع و ساده.
   

اجزای pH متر

• الکترود شیشه‌ای: 
  بخش حساس به یون‌های هیدروژن.
• الکترود مرجع: 
  ارائه‌دهنده ولتاژ ثابت.
• نمایشگر دیجیتال:
   نمایش مقدار pH اندازه‌گیری شده.
• سیستم کالیبراسیون: 
  برای تنظیم دقیق دستگاه.
• محفظه نگهداری: 
  برای محافظت از الکترودها و دستگاه.
   

روش کار pH متر

1. pH متر را با فشار دادن کلید ON روی دستگاه روشن کنید. پس از روشن کردن pH متر، نشانگر MEAS و نشانگر ATC روی LCD ظاهر می‌شود.
2. سپس الکترودها را با آب مقطر بشویید.
3. دمای نمونه را در 25 درجه سانتیگراد نگه دارید.
4. پس از آن، الکترودها را در داخل نمونه غوطه‌ور کرده و آن را هم بزنید تا یک نمونه همگن ایجاد شود. مطمئن شوید که نوک الکترود در نمونه کامل شده‌است.
5. صبر کنید تا عدد خوانده شده ثابت شود.
6. هنگامی که عدد خوانده شده تثبیت شد، نشانگر READY فعال می‌شود. پس از آن عدد را با فشار دادن کلید HOLD و سپس کلید ENTER ذخیره کنید.
7. حالا pH و مقدار دما را ثبت کنید.
8. در نهایت الکترودها را با آب مقطر بشویید و با محلول بافر آن را ذخیره کنید.

نگهداری و تمیز کردن pH متر
 

نگهداری:

• کالیبراسیون منظم:
   استفاده از محلول‌های بافر استاندارد برای تنظیم دقیق دستگاه.
• نگهداری الکترودها:
   الکترود شیشه‌ای باید همیشه در محلول نگهدارنده مناسب قرار گیرد تا از خشک شدن و آسیب دیدن آن جلوگیری شود.
• حفاظت از دستگاه:
   pH متر باید در محل خشک و تمیز نگهداری شود و از ضربه و فشار جلوگیری شود.
   

تمیز کردن:

• تمیز کردن الکترودها: 
  استفاده از محلول‌های تمیزکننده مخصوص الکترودها برای پاک کردن رسوبات و آلودگی‌ها.
• شستشوی بعد از استفاده:
   الکترودها باید بعد از هر استفاده با آب مقطر شسته شوند.
• حذف رسوبات:
   در صورت وجود رسوبات سخت، می‌توان از محلول‌های خاصی مانند اسید کلریدریک رقیق یا محلول‌های آنزیمی استفاده کرد.
   

کالیبراسیون pH متر

برای دستیابی به اندازه‌گیری‌های بسیار دقیق، pH متر باید قبل از هر اندازه‌گیری کالیبره شود. همچنین کالیبراسیون یک بار در روز انجام می‌شود. کالیبراسیون مورد نیاز است زیرا الکترود شیشه‌ای، پتانسیل‌های الکترواستاتیکی قابل تکرار را در دوره‌های زمانی طولانی‌تری ارائه نمی‌دهد.

1. ابتدا مطمئن شوید که حالت اندازه‌گیری صحیح در pH متر انتخاب شده‌است.
2. سپس الکترود را با آب مقطر بشویید. الکترودها را با کاغذ پاک نکنید، در غیر این صورت باعث ایجاد بار الکترواستاتیکی روی الکترودها می‌شود.
3. تمام استانداردها و نمونه‌ها قبل از استفاده به دمای 25 درجه سانتیگراد می‌رسند.
4. اکنون الکترودها را در محلول بافر استاندارد یا محلول کالیبراسیون (ph 7 / ph 10) غوطه‌ور کنید. مطمئن شوید که نقطه انتهایی الکترودها به طور کامل در محلول بافر غوطه‌ور شده‌است. برای ایجاد نمونه همگن، الکترودها را در بافر هم بزنید.
5. اکنون با فشار دادن کلید CAL/MEAS وارد حالت کالیبراسیون pH شوید. علامت CAL نمایش داده خواهد‌شد.
6. عدد اندازه‌گیری شده توسط نمایشگر اولیه نشان داده‌ می‌شود، در حالی که عدد نشان داده‌شده محلول بافر استاندارد pH ، توسط صفحه ثانویه کوچکتر نمایش داده می‌شود.
7. صبر کنید تا مقادیر نشان داده‌شده تثبیت شود.
8. پس از تثبیت، کالیبراسیون را با فشار دادن کلید HOLD/ENTER تایید کنید. اکنون pH متر به محلول بافر فعلی کالیبره شده‌است.
9. در نهایت الکترودها را با آب مقطر شسته و در محلول بافر قرار دهید.
    

مزایای pH متر

• کالیبراسیون pH قیمت پایین و بصرفه‌ای دارد.
• pH مترهای جیبی برای کاربر مناسب هستند.
• حساب‌ها و نتایج قابل اعتماد و خاص هستند.
   

معایب pH متر

• گرما بر برآوردها و نتایج عددی تاثیر می‌گذارد.
• کالیبراسیون با استفاده از الکترودهای شیشه‌ای باید تمیز باشد زیرا رسوب روی الکترودها بر نتایج نهایی اثر می‌گذارد.

موارد ایمنی مربوط به  pH متر

الکترود را با مسئولیت و احتیاط لمس کنید زیرا شدیدا شکستنی و ظریف است.الکترود را همیشه در شرایط غوطه‌ور در محلول مورد تایید شرکت یا محلول خنثی KCl نگهداری کنید.همیشه سطح داخلی مایع پرکننده را فراتر از سطح محلول اندازه‌گیری شده نگهداری کنید.الکترود (نوع جاری) را با محلول پرکننده دقیق (همانطور که سازنده پیشنهاد می‌کند – معمولا محلول KCl سه مولار اشباع) بارگیری کنید تا داخل آن خشک نشود.

اگر می‌خواهید از الکترودها برای مدت طولانی (برای جلوگیری از فرسودگی) استفاده نکنید، می‌توانید آن را خشک نگه دارید. فرسودگی تنها زمانی اتفاق می‌افتد که الکترود مرطوب باشد. این کار را با الکترودهای ژلی انجام ندهید – برخی باید فقط در محلول قوی KCl قرار داده ‌شوند.اگر الکترودها خشک هستند حداقل 24 ساعت قبل از استفاده آنها را خیس کنید.

هنگامی که از محلولی که حاوی موادی است که می‌تواند اتصال راببندد یا به حباب شیشه‌ای بچسبد، استفاده می‌کنید، بلافاصله الکترودها را تمیز کنید.از غوطه‌ور شدن الکترودها در حلال‌هایی که می‌توانند شیشه را حل کنند، مانند اسید هیدروفلوروئیک (یا محلول اسیدی فلوراید) و مواد قلیایی غلیظ خودداری کنید.از غوطه‌ور شدن الکترودها در محلول‌های آب‌گیر مانند اتانول، اسید سولفوریک و غیره خودداری کنید.

از مالش یا پاک کردن لامپ الکترود خودداری کنید.الکترودها را با حلال‌های آلی تمیز نکنید.

خرید  pH متر

دستگاه pH متر یکی از تجهیزات مهم  و ابزار دقیق در تمامی حوزه‌هایی محسوب می‌شود که با محلول‌ها کار می‌کنند. این دستگاه در انواع مختلفی عرضه می‌شود و برای سنجش pH در خاک، محلول‌های آبی و حتی مواد غذایی کاربرد دارد.

بر اساس ویژگی های دستگاه و نوع کاربرد آن، قیمت های متفاوتی برای آن در نظر گرفته می شود. علاوه بر این، نوسانات بازار  بر روی قیمت فروش این دستگاه نیز تاثیر می گذارد. قیمت انواع مختلف دستگاه pH متر  در وبسایت ای‌آز  ارائه شده است. علاوه بر این می توانید از اطلاعات کارشناسان سایت نیز استفاده نمایید.