รู้จัก pH meter และการใช้งาน

เครื่องวัดค่า pH meter เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดการทำงานของไฮโดรเจน – อิออนในสารละลายน้ำซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นกรดหรือด่างที่แสดงเป็น pH เครื่องวัดค่า pH วัดความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างหัววัด pH และหัววัดอ้างอิงและบางครั้งเครื่องวัดค่า pH จะเรียกว่า “โพเทนชิโอมิเตอร์วัดค่าโพเทนชิโอเมตริก” ความต่างศักย์ไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับความเป็นกรดหรือ pH ของสารละลาย เครื่องวัดค่า pH ถูกใช้ในการใช้งานหลายประเภทตั้งแต่การทดลองในห้องปฏิบัติการไปจนถึงการควบคุมคุณภาพ ดูรายละเอียด pH Meter ได้ที่นี่ www.tools.in.th/category-14-b0-pH+Meter.html

การวัดค่า pH  สามารถทำการวัดค่า pH แบบคร่าวๆได้โดยใช้เอกสารหรือตัวชี้วัด pH ซึ่งจะเปลี่ยนสีเมื่อระดับ pH แตกต่างกันไป ตัวบ่งชี้เหล่านี้มีข้อ จำกัด เกี่ยวกับความถูกต้องและอาจตีความได้ยากในตัวอย่างสีหรือสีขุ่น

คำว่า “PH” หมายถึงอะไร

คำว่าพีเอชนั้นมาจาก “p” ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์สำหรับลอการิทึมลบและ “H” ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ทางเคมีสำหรับไฮโดรเจน การวัดค่า pH ที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นมาพร้อมกับเครื่องวัดค่า pH แบบอิเล็กทรอนิกส์ ระบบการวัดค่า pH ประกอบด้วยสามส่วนคืออิเล็กโทรดวัดค่า pH อิเล็กโทรดอ้างอิงและเครื่องวัดอิมพิแดนซ์อินพุตสูง อิเล็กโทรดพีเอชสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นแบตเตอรี่โดยมีแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปตามค่า pH ของสารละลายที่วัดได้ อิเล็กโทรดวัดค่า pH เป็นหลอดแก้วไฮโดรเจนที่ไวต่อไอออนโดยมีเอาต์พุตมิลลิโวลต์ที่แตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนสัมพัทธ์ทั้งภายในและภายนอกของหลอดไฟ เอาต์พุตอิเล็กโทรดอ้างอิงไม่ได้แปรผันตามกิจกรรมของไฮโดรเจนไอออน หัววัด pH มีความต้านทานภายในสูงมากทำให้การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ามีค่า pH ยากที่จะวัด ความต้านทานอินพุตของเครื่องวัดค่า pH และความต้านทานการรั่วไหลจึงเป็นปัจจัยสำคัญ เครื่องวัดค่า pH นั้นเป็นแอมพลิฟายเออร์ความต้านทานสูงที่วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กโทรดนาทีอย่างแม่นยำและแสดงผลลัพธ์โดยตรงในหน่วย pH บนจอแสดงผลแบบอะนาล็อกหรือดิจิตอล ในบางกรณีแรงดันไฟฟ้ายังสามารถอ่านได้สำหรับการใช้งานพิเศษหรือสำหรับใช้กับขั้วไฟฟ้าไอออน – เลือกหรือออกซิเดชัน – ศักยภาพลด (ORP)

pH meter

หัววัด pH

เทคโนโลยีหัววัดค่า pH ไม่ได้เปลี่ยนแปลงมากนักในช่วง 50 ถึง 60 ปีที่ผ่านมา ด้วยความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีทั้งหมดในช่วง 30 ถึง 40 ปีที่ผ่านมาการผลิตหัววัดค่า pH ยังคงเป็นศิลปะ ตัวแก้วพิเศษของอิเล็กโทรดถูกเป่าตามรูปแบบของเครื่องเป่าแก้ว ไม่ใช่กระบวนการขั้นสูงหรือ“ เทคโนโลยีขั้นสูง” แต่เป็นขั้นตอนที่สำคัญและสำคัญมากในการผลิตอิเล็กโทรด ในความเป็นจริงความหนาของกระจกเป็นตัวกำหนดความต้านทานและส่งผลกระทบต่อการส่งออก

Probe pH meter

การชดเชยอุณหภูมิ ATC

มีการชดเชยอุณหภูมิภายในเครื่องมือเนื่องจากอิเล็กโทรดพีเอชและการวัดมีความไวต่ออุณหภูมิ การชดเชยอุณหภูมิอาจเป็นแบบแมนนวลหรือแบบอัตโนมัติ ด้วยการชดเชยด้วยตนเองจำเป็นต้องมีการวัดอุณหภูมิแยกต่างหากและสามารถตั้งค่าการควบคุมการชดเชยด้วยตนเองของเครื่องวัดค่า pH ด้วยค่าอุณหภูมิโดยประมาณ ด้วยการชดเชยอุณหภูมิอัตโนมัติ (ATC) สัญญาณจากหัววัดอุณหภูมิแยกต่างหากจะถูกป้อนเข้าสู่เครื่องวัดค่า pH เพื่อให้สามารถกำหนดค่า pH ของตัวอย่างได้อย่างแม่นยำที่อุณหภูมินั้น

สารละลายบัฟเฟอร์

บัฟเฟอร์คือสารละลายที่มีค่า pH คงที่และความสามารถในการต้านทานการเปลี่ยนแปลงในระดับ pH นั้น พวกเขาจะใช้ในการสอบเทียบระบบการวัดค่า pH (อิเล็กโทรดและเมตร) อาจมีความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างเอาท์พุทของอิเล็กโทรดหนึ่งและอีกอันรวมทั้งการเปลี่ยนแปลงของอิเล็กโทรดเมื่อเวลาผ่านไป ดังนั้นระบบจะต้องสอบเทียบเป็นระยะ มีบัฟเฟอร์พร้อมค่า pH ที่หลากหลายและมาในรูปของเหลวทั้งแบบพรีมิกซ์หรือแบบผงแห้งแบบแคปซูล เครื่องวัดค่า pH ส่วนใหญ่ต้องการการสอบเทียบที่ค่า pH หลายค่า การสอบเทียบมักจะทำใกล้จุด isopotential (สัญญาณที่เกิดจากอิเลคโทรดที่ pH 7 คือ 0 mV ที่ 25 ° C) และโดยทั่วไปจะทำการที่สองที่ pH 4 หรือ pH 10 ดีที่สุดในการเลือกบัฟเฟอร์เป็น ใกล้เคียงกับค่า pH จริงของตัวอย่างที่จะวัด

ph buffer

การเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์สำหรับการสอบเทียบค่า pH

สารละลายบัฟเฟอร์สองแบบ หนึ่งในสารละลายเหล่านี้จำเป็นต้องมีค่า pH 4 และpH 7 คุณสามารถคำนวณจำนวนที่แน่นอนของสารเคมีที่คุณต้องเพิ่มเพื่อสร้างสารละลายบัฟเฟอร์เหล่านี้ โดยใช้น้ำที่มีความบริสุทธิ์มาก (น้ำกลั่น) และสารเคมีของคุณก็บริสุทธิ์และได้มาตรฐาน ในการสร้างสารละลายบัฟเฟอร์ในสภาวะที่ไม่เหมาะเราจำเป็นต้องมีเครื่องวัดค่า pH ที่ปรับเทียบซึ่งหมายความว่าคุณจะต้องซื้อสารละลายบัฟเฟอร์บางตัว แต่เพียงครั้งเดียว หลังจากที่คุณทำการสอบเทียบเครื่องวัดค่า pH ของคุณแล้วให้ตรวจสอบว่าเครื่องวัดค่า pH วัดค่าที่แน่นอนที่คุณต้องการจัดทำภายในสารละลายบัฟเฟอร์ที่คุณซื้อ ดังนั้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าเครื่องวัดค่า pH เมื่อวางในสารละลายบัฟเฟอร์ pH 7 จะวัดค่า 7 หากนี่เป็นวิธีแก้ปัญหาที่คุณต้องการเตรียมและตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัดได้ 4 เมื่อวางลงในสารละลายบัฟเฟอร์ pH 4 หากนี่คือสิ่งที่คุณต้องการ เมื่อคุณมีเครื่องวัดค่า pH อยู่ในสถานะเชื่อมโยงกันกับสารละลายที่คุณต้องการเตรียมเราสามารถดำเนินการสร้างสารละลายบัฟเฟอร์ใหม่ได้

สารละลายบัฟเฟอร์

วิธีการเตรียมสารละลายบัฟเฟอร์

เติมน้ำในปริมาตรที่ไม่เกิน 80% (เพื่ออธิบายการขยายตัวของปริมาตรเมื่อเราเพิ่มของแข็ง) และใช้เครื่องวัดค่า pH ที่ปรับเทียบแล้วเพื่อวัดค่า pH . สำหรับบัฟเฟอร์ pH 7 เพิ่ม 10g ของโพแทสเซียมฟอสเฟตโมโนต่อลิตรและกวนสารละลายจนกว่าจะละลาย จากนั้นเพิ่ม KOH ช้า ๆ เพิ่มเกล็ดด้วยเกล็ดในขณะที่คุณวัดค่า pH จนกระทั่ง pH ของคุณถึง 7.00 คุณจะสังเกตได้ว่าเมื่อค่าความเป็นกรดเป็นด่างเท่ากับ 7 คุณจะต้อง KOH มากกว่านี้เพื่อเปลี่ยนค่าความเป็นกรด หากคุณสูงกว่าค่า pH ที่กำหนดไว้เล็กน้อยคุณสามารถเพิ่มโมโนโพแทสเซียมฟอสเฟตเพื่อลดลงเป็น 7.00 สำหรับสารละลาย pH 4 คุณสามารถดำเนินการตามขั้นตอนเดียวกัน แต่แทนที่จะเพิ่มกรดซิตริก 20 กรัมต่อลิตรแล้วเพิ่ม KOH อย่างช้าๆเพื่อเพิ่มค่า pH สูงถึง 4.00 หลังจากเตรียมปล่อยให้บัฟเฟอร์พักสักสองสามชั่วโมงแล้ววัดค่า pH อีกครั้งเพื่อให้แน่ใจว่าค่าความเป็นกรดด่างของสารละลายยังคงอยู่ อย่าลืมเก็บบัฟเฟอร์ที่เตรียมไว้ไว้ในขวดที่มีลมเข้าไม่ได้และเก็บขวดไว้ในที่มืด