PH متر

PH متر چیست؟

pH متر برای تعیین غلظت یون هيدروژن ]+ H[ در یک محلول کاربرد دارد. اگر اين دستگاه با احتياط استفاده و كاليبر ه شود، قدرت اسيدي محلول را انداز هگيري ميكند. pH مترها گاهي دستگاه تجزیة pH ، نمايشگر pH و یا سيستم الكتروشيمي 1 نیز نامیده می شوند.

موارد استفاده از pH متر

pH متر در هر رشته ای از علوم که با محلول سر و کار دارد، استفاده مي شود. در رشته هایی مانند کشاورزی، صنایع آب و خالص سازی و در صنایعی مانند پتروشیمی، کاغذسازی، غذا، داروسازی، تحقیق و توسعة صنایع فلزات و غيره كاربرد دارد.
در آزمایشگاه بالینی از آن در کنترل محیطهای کشت، انداز ه گیری بافرهاي قلیایی و یا اسیدی و محلولها استفاد هم یشود. در آزمایشگا ههای تخصصی، میکروالکترودها برای انداز هگیری pH فرآورد ههاي خون کاربرد دارند. pH پلاسما وضعیت بالینی بیمار را ارزیابی می ک‌ند و معمولاً بین 35 / 7 تا 45 / 7 است. این مقدار درنتيجة
تعادل واکنشهای اسیدی بازی در بدن ايجا دم يشود. اسيد به طور مستمر يون هيدروژن آزاد  مي كند و موجود زنده با توليد يون بيكربنات اين حالت را خنثي كرده و يا در تعادل نگه مي دارد. نسبت بین اسید باز در موجود زنده بهوسیلة کلیه ها)اندامي كه هرگونه مواد زايد را از بدن دفع میكند( انجا م میشود. pH پلاسما یکی از
عواملي است که باتوجه به سن و شرايط سلامتي بیمار فر ق می کند.

 عملكرد PH متر

pH متر غلظت یون هیدروژن + Hرا با استفاده از الکترود حساس به یون + H اندازه گيري میکند. در شرایط ایده آل
این الکترود در حضور یک نوع یون کارمي ک‌ند. ولی در عمل همیشه با دیگر یون هاي موجود در محلول تداخل دارد. لکترود pH معمولاً يک الکترود ترکيبي است، به اين معني که يک الکترود رفرانس و يک الکترود داخلي در داخل يک محفظة شيشه اي گنجانده شده اند. انتهاي محفظه از غشاء شيشه اي و حباب ماننداست که نسبت به يونها حساس مي باشد و رأس الکترود داخلي در داخل آن قراردارد. بخش داخلي و بيروني محفظه حاوي KCl و
0/1 HCl مولار)محلول رفرانس( است و الکترود رفرانس)کاتد( در درون و آند در بيرون آن قراردارد. الکترود داخلي و الکترود رفرانس معمولاً از يک جنس ساخته شده اند.
اين وسيله مانند يک پيل گالوانيزه کار ميک‌ند. الکترود رفرانس در مراحل اندازه گيري بدون تغيير باقي مي ماند. قسمت انتهاي محفظه به يون ها حساس است و در واقع بخشي است که در تماس با محيط اندازه گيري مي باشد و تبادل يو نها به وسيلة اين غشاء شيشه اي انجام مي شود. اين قسمت بايد به طور متناوب با محلول KCl براي برقراري مجدد تبادل يوني پر شود در غير اين صورت با از دست دادن يون ها و تبخير، اين تبادل يوني به درستي انجام نخواهدشد. انتهاي محفظة شیش های الکترود pH با یک لایه ژل در قسمت داخلی و خارجی پوشیده شد ه است و مانند یک محيط اندازه گيري عم لمیک‌ند. یون سدیم + Na  در ژل بيرون از حباب شیشه ای و در محلول و یون هيدروژن + H در ژل منتشرمی شود. این ژل سبب انتخابي 1 عملک‌ردن الکترود pH
براي يون می شود؛ یون هيدروژن + H نمی تواند از غشاء شیشه ای الکترود pH عبورکند، در حالی که یون سديم + Na عبورکرده و سبب تغییر پتانسيل پيل می گردد. اين تغيير به وسيلة pH متر اندازه گیری می شود.

اجزای pH متر

یک pH متر معمولاً ساختار زیر را دارد:
1. بدنه دستگاه شامل مدار، كنترلها، رابط ها، صفحة نمایش و صفحة انداز هگیری است. قسمتهای زیر از اجزای مهم دستگاه هستند:
الف( کلید روشن/ خاموش. همة pH مترها این کلید را ندارند. بعضی فقط یک سیم با دو شاخة متصل به پریز برق دارند.
ب( کنترل دما. این کلید دمای محلول مورد اندازه گیری راکنترل می ک‌ند.
ج( کنترل کالیبراسیون. با توجه به مدل، pH مترها یک یا دوکلید کالیبراسیون دارند. معمولاً اين كليدها با Cal 1 و Cal 2 شناسایی مي شوند. اگر pH متر فقط با یک محلول کالیبرشده است، کلید Cal 1 استفاد هم یشود و کلید Cal 2 بايد روی 100 % باشد. اگر pH متر از کالیبراسیون دونقط های استفاده می ک‌ند، از دو محلول که محدودة pH مورد آزمایش را پوشش مي دهد و دو کلید Cal 1 و Cal 2 استفاده می شود.
در موارد خاص، كاليبراسيون س هنقط هاي بايد انجا مشود که در اين صورت از سه محلول كاليبراسيون استفاده مي شود.
د( کليد کنترل وضعيت دستگاه. عملكرد اين كنترل عبارتاست از:
I. وضعيت آماده در این حالت، جریان الکتر کیی در الکترود ها وجودندارد و زماني كه دستگاه خاموش
است استفاده مي شود.
II . وضعيت اندازه گیری pH . بعد از کالیبراسیون موردنظر، دستگاه، pH محلول را اندازه گير ي مي كند.

III . وضعيت اندازه گيري میل یولت) 1 )mV . در این حالت دستگاه قادر به خواندن میلی ولت است.
IV . وضعيت كنترل اتوماتيك دما) 2)ATC . همة pH متر ها این کنترل را ندارند. این تنظیم خودكار دما است و  وقتی که محلو لها دمای متغیر داشت هباشند كاربرددارد. لازمة استفاده از این کنترل داشتن الكترود تركيبي
خاص است.

 الکترود ترکیبی

این الكترود باید در آب مقطر نگهداری و متصل به دستگاه اندازه گيري باشد. این الکترود ترکیبی متشکل
از یک الکترود رفرانس که الکترود کالومل نیز نامید هم یشود و یک الکترود داخلی در يک محفظة شيشه اي است. سازندگان مختلف این الکترود را به اشکال متفاوت طراحي کرده اند.
جریان الكتريكي معمول در يك pH متر را كه طراحي هاي گوناگون و متفاوت مي تواند داشته باشد، نشا ن مي دهد

الزامات نصب و راه اندازي PH متر

pH متر با استفاده از جریان الکترکیی با مشخصات زیر کار می کند.

منبع نیرو: ت كولتاژ: 110V یا 220-230V ، فركانسهاي 50-60Hz بسته به مناطق مختلف دنيا.
همچنین، pH متر قابل حمل و باتری دار وجوددارد.

مراحل كلي کالیبراسیون

دستگاه pH متر،قبل از استفاده براي صحت اعداد pH بايد كاليبر شود. ترتيب كاليبراسيونعبارت است از:

1.کالیبراسیون يك نقط های. این روش برای شرايط كاري و استفادة معمولي کاربرد دارد و از یک محلول رفرانس با pH معين استفاده می کند.
2. کالیبراسیون دونقط های. این روش پيش از اندازه گیری خيلي دقیق کاربرد دارد و از دو محلول رفرانس با pH معين استفاده می کند.
همچنین، زمان ی که از دستگاه براي مدت طولاني استفاده نشده است و یا شرايط نگهداری اعمال نشود، اين روش مورد استفاده قرارمي گيرد.

نگهداری PH متر

pH .1 متر را با کی محلول داراي pH معين کالیبرکنید
1.1 دستگاه را به پریز برق با ولتاژ مناسب وصل کنید.
2.1 كليد دما را با دمای محیطمحلولمطابقت دهید.
pH 3.1 متر را تنظیم کنید.
4.1 الکترود ها را از گيرة نگهداری جدا كنيد. الکترودها همیشه باید در محلول مناسب قرارگیرند. بعضی را مي توان در آب مقطر نگهداري کرد، درحالي كه بعضي بايد به توصية سازنده در محلول ديگري قرارگيرد

3. اگر بنا به دلايلي الكترود خشك شود، 24 ساعت پيش از استفاده آن را در آب قراربدهيد.
5.1 الکترود را داخل بشر خالی با آب مقطر شستشو دهید.
6.1 الکترود را با پارچة جاذب خشك كنيد. براي جلوگيري از آلودگي احتمالي، الکترودها را بايد بین محلولهای مختلف شستشو داد