PH متر و کاربرد های آن

PH متر یکی از پر کاربرد ترین ابزارها در آزمایشگاه شیمی و زیست شناسی است. یک دستگاه الکترونیک که میزان اسید و بازی محلول ها را مشخص می کند. این ابزار تا حدود زیادی جایگزین روش های قدیمی تعیین PH مثل استفاده از کاغذ تورنسل و یا محلول های شناساگر شده است همچنین استفاده از PH متر باعث راحت شدن و بالا رفتن دقت در فرایند تعیین PH محلول ها گشته است.

• تورنسل + محلول شناساگر
• انواع PH متر صرف نظر از تفاوت های ظاهری، ساختاری و کیفی از دو بخش اصلی تشکیل شده اند: میله کاوشگر (probe) و اندازه گیر (meter).
• متر ph متر ph
• Ph متر رو میزی و قلمی (مشخص کردن اجزا روی تصویر)

میله کاوشگر:

 که معمولاً به شکل میله ای شیشه ای دیده می شود، بخشی از دستگاه که در معرض محلول قرار می گیرد را تشکیل می دهد. این بخش طوری طراحی شده است که یون های هیدروژن آزاد محلول، حتی اگر بسیار کم باشند، می توانند در آن یک جریان الکتریکی ایجاد کنند. این جریان الکتریکی در طول میله کاوشگر حرکت کرده و به اندازه گیر منتقل می شود. این بخش با توجه به ساختار ویژه ای که دارد بسیار حساس و آسیب پذیر می باشد.

 پروب

اندازه گیر:

مدار الکتریکی که به عنوان اندازه گیر در PH متر مورد استفاده قرار می گیرد در واقع یک ولت متر است. زیرا اطلاعات ورودی که از میله کاوشگر به آن می رسد، چیزی جز یک جریان الکتریکی نیست.

• متر ph متر ph
• اندازه گیر باز شده + مدار
• اندازه گیر این ولتاژ الکتریکی را دریافت کرده و آن را تقویت می کند و در نهایت آن را به صورت میزان PH نمایش می دهد. برای مثال در صورتی که این بخش ولتاژی معادل 0.059 + ولت دریافت کند PH = 7 را نشان می دهد.
• اندازه گیر + ph7

انواع PH متر:

 PH متر ها را می توان به دو گروه اصلی تقسیم کرد. PH متر های قلمی (ساده) و رومیزی (پیچیده). هر کدام از این انواع دارای خصوصیات ویژه خود هستند که برای هر کدام کاربردی در محل و موقعیت مناسب خود به وجود می آورد.

PH مترهای قلمی

 معمولاً بسیار ساده و کوچک بوده و شامل یک میله کاوشگر و اندازه گیر می باشند که هر دو روی یک پایه قرار داشته و اندازه ای در حد یک ماژیک یا کمی بزرگتر دارند. برخی از انواع آن قادر به اندازه گیری دما نیز نیز هستند ولی معمولاً کاری بیشتر از این انجام نمی دهند. دقت این PH متر ها نیز کمتر از انواع رو میزی است. با توجه به اندازه و وزن کم این نوع PH متر معمولاً در تحقیقات میدانی (در طبیعت یا محلی دور از آزمایشگاه) استفاده می شود. مزیت دیگر این نوع PH متر ارزان تر بودن آن است.
متر ph
Ph متر قلمی (چند نوع)

PH متر رو میزی

متر phمتر ph با توجه به این که برای ساخت این نوع PH متر محدودیت فضایی و وزنی وجود ندارد در تولید میله جستجو گر و اندازه گیر ساختار های دقیق تری بکار گرفته می شود و در نهایت دقت آن ها نیز بسیار بالا تر از انواع قلمی است از سویی این عدم محدودیت فضایی این امکان را به آن ها می دهد تا بتوانند امکانات تحلیلی و اندازه گیری بیشتری را به این نوع PH متر اضافه کنند. در نتیجه PH متر های رو میزی فاکتور های بیشتری از محلول را می توانند بررسی کنند. بنابراین اطلاعاتی که به آزمایشگر می دهند بسیار کامل تر است. هر چند PH مترهای رو میزی دارای دقت و امکانات بسیار بیشتری از PH متر های قلمی هستند، اما قیمت آن را معمولاً چندین برابر گرانتر است.

روش کار با ph

آماده سازی

1. قبل از شروع کار با PH متر ابتدا باید مطمئن شوید که میله جستجو گر در محلول نگهدارنده یا محلول با PH = 4 نگهداری شده است. در غیر این صورت ممکن است PH متر در تعیین PH محلول مورد مطالعه دچار خطا شود. برای حل این مشکل میله جستجو گر را به مدت 2h ساعت در آب مقطر نگهداری کنید و سپس آن را در محلول نگهدارنده قرار دهید.
2. بسیاری از PH متر های رو میزی و برخی از PH متر های قلمی قابلیت اندازه گیری پارامتر هایی غیر از PH را نیز دارند. بنابراین لازم است مطمئن شوید. PH متر شما در حالت اندازه گیری  PH قرار دارد.
3.  میله جستجو گر را به وسیله آب مقطر بشویید یا آن را در آب مقطر قرار داده و تکان دهید. حالا PH متر آماده فرآیند تنظیم (calibration) است.

شستن probe تنظیم (calibration)

1. جستجو گر را در محلول با PH = 7 قرار داده، حداقل 30 ثانیه زمان بدهید تا اندازه گیر عدد ثابتی را نشان دهد. سپس اندازه گیر را روی عدد 7 تنظیم کنید. (PH متر عدد 7 را نشان دهد) عدد 7 روی مونیتور + محلول ph = 7
2. دوباره جستجو گر را با آب مقطر بشویید و آن را در محلول با PH = 4  قرار دهید. اجازه دهید اندازه گیر عدد ثابتی را نشان دهد. مانند مرحله قبل اندازه گیر را روی PH = 4 تنظیم کنید. حالا PH متر شما تنظیم شده و آماده اندازه گیری PH محلول های مورد آزمایش است. Ph = 4 + محلول ph = 4
3. قبل از قرار دادن اندازه گیر در محلول مورد آزمایش آن را دوباره با آب مقطر بشویید تا باقی مانده محلول PH = 4 روی اندازه گیر، PH محلول مورد آزمایش را تغییر ندهد.

اندازه گیری

در صورتی که می خواهید PH یک محلول ثابت را اندازه گیری کنید کافی است اندازه گیر را در محلول قرار داده و پس از ثابت شدن عددی که اندازه گیر نشان می دهد آن را بخوانید. این عدد PH محلول را نشان می دهد.

اندازه گیری محلول ساده

در صورتی که قصد دارید با اضافه کردن ماده ای دیگر محلول خود را به PH خاصی برسانید، باید همزمان با اضافه کردن ماده و خواندن PH از روی اندازه گیر محلول شما به صورت مداوم هم زده شود، تا محلول به صورت یکدست در آید در غیر این صورت PH در نقاط مختلف محلول متفاوت خواهد بود و آزمایش را دچار خطا خواهد کرد. برای این منظور می توان از دستگاه استیرر و مگنت پلاستیکی مخصوص استفاده کرد. این دستگاه محلول را به صورت مداوم و با ایجاد حرکت دورانی در داخل محلول هم می زند. در صورتی که به این دستگاه دسترسی ندارید می توانید محلول را به صورت پیوسته تکان داده و یا به کمک میله شیشه ای یا پلاستیکی هم بزنید.

1. پس از پایان اندازه گیری PH محلول مورد نظر میله جستجو گر را با آب مقطر بشویید و با دستمال کاغذی خشک نمایید (دستمال را نباید روی میله جستجو گر بکشید، تنها کافی است دستمال آن را به آرامی لمس کنید.)
2. میله جستجو گر را در محلول به PH = 4 باز گردانید و تا استفاده بعدی از آن در این محلول نگهداری کنید (درپوش میله جستجو گر معمولاً طوری طراحی شده است که می توان محلول PH = 4 را در آن ریخته و سر میله جستجو گر را در آن قرار داد.)

سرپوش

سر میله جستجو گر کار اصلی دریافت اطلاعات محلول را انجام می دهد، این قسمت بسیار ظریف و حساس می باشد. بنابراین در هنگام استفاده یا نگهداری این ابزار باید دقت کنید که به این قسمت ضربه ای وارد نشود.

نکات ایمنی

1. هنگام استفاده از PH متر از دستکش آزمایشگاهی استفاده کنید. (کار با دستکش)
2. در صورتی که با محلول های خطرناک کار می کنید استفاده از ابزار های محافظتی دیگر مثل عینک مخصوص آزمایش و ماسک توصیه می شود.
3. در صورتی که محلول را به صورت دستی هم می زنید و یا تکان می دهید باید دقت کنید که حرکت دست شما طوری صورت گیرد که باعث پاشیده شدن محلول روی لباس و یا اطرافتان نشود. در صورتی که این اتفاق رخ داد به سرعت محل را بشویید.
4. قبل از استفاده از هر ظرف و یا وسیله ای که با محلول مورد آزمایش در تماس خواهد بود. از آلوده نبودن آن با ماده ای دیگر مطمئن شوید.

برخی مدل های پیشنهادی با توجه به این زمینه کاری (توضیحات مربوط به تجهیزات در کاتالوگ ذکر شده)
برند تمامی محصولات زیر Extech ساخت امریکا می باشد.

• مجموعه PH متر /کنداکتیوی متر EC510
• PHمتر PH100
• PH متر PH150-C
• PH متر ضدآب PH220-C
• PHمتر/MV متر/دما سنج ضد آب PH300
• مجموعه PH/کنداکتیوی DO610