Ph Metre Nedir ?
pH metre, bir çözeltinin pH olarak da bilinen asidik veya bazik karakterini ölçen bir cihazdır. pH, bir çözeltinin asitliğini veya bazlığını tanımlayan ölçüm birimidir. Ölçüm 0'dan 14'e kadar bir ölçekte yapılır.
pH tarafından sağlanan niceliksel bilgi, hidrojen iyonu aktivitesi açısından bir asit veya bazın aktivite seviyesini tanımlar. Bir maddenin pH'ı, hidrojen iyonlarının [H+] ve hidroksil iyonlarının [OH-] konsantrasyonları arasındaki oranla doğrudan ilişkilidir. H+ konsantrasyonu OH- konsantrasyonundan büyükse ortam asidiktir; Bu nedenle pH 7'den küçüktür.
OH- konsantrasyonu H+ konsantrasyonundan büyükse ortam baziktir; Bu nedenle pH 7'den büyüktür. H+ ve OH- iyonlarının oranları eşitse pH'ı 7 olan ortam nötrdür. Asitler ve alkaliler karşılık gelen serbest hidrojen ve hidroksil iyonlarına sahiptir. Belirli bir çözeltideki hidrojen iyonları ile hidroksil iyonları arasındaki ilişki, tanımlanmış bir durum için sabittir; birinin bilinmesi diğerinin belirlenmesine olanak sağlar.
pH kağıdı veya farklı pH değerlerini farklı renklerde gösteren göstergeler kullanılarak kaba bir pH ölçümü yapılabilir. Bu göstergelerin doğruluğunda sınırlamalar vardır ve renkli veya bulanık örneklerde yorumlanması zordur.
PH metre ile daha doğru pH ölçümleri yapılabilir. Bir pH ölçüm sistemi üç parçadan oluşur: bir pH ölçüm elektrodu, bir referans elektrodu ve yüksek giriş empedansına sahip bir ölçüm cihazı. pH elektrodu, ölçülen çözeltinin pH'ına karşılık gelen bir voltaj yayan bir pil olarak düşünülebilir. pH ölçüm elektrodu, ampulün içindeki ve dışındaki bağıl hidrojen iyonu konsantrasyonlarına göre değişen mV çıkışına sahip, hidrojen iyonuna duyarlı bir cam ampuldür. Hidrojen iyonlarının aktivitesi değiştiğinde referans elektrodunun çıkışı değişmeden kalır. pH elektrodu çok yüksek bir iç dirence sahiptir, bu da pH'a bağlı voltaj değişikliklerinin ölçülmesini zorlaştırır. Bu nedenle pH metrenin giriş empedansı ve izleme direnci önemli faktörlerdir. PH metre temel olarak, zayıf elektrot voltajlarını ölçen ve sonuçları doğrudan analog veya dijital pH birimlerinde görüntüleyen, çok yüksek giriş direncine sahip bir amplifikatördür. Özel uygulamalar veya iyon seçici veya redoks potansiyeli ölçüm elektrotlarının kullanılması gibi bazı durumlarda voltajlar da görüntülenebilir.
pH elektrotları
PH elektrotlarının teknolojisi son 50 ila 60 yılda neredeyse hiç değişmedi. Aradan geçen yıllardaki tüm teknik gelişmelere rağmen pH elektrotlarının üretimi bir sanat olarak kaldı. Cam gövde elektrodu özel konfigürasyonunu geleneksel cam üfleyiciler tarafından alır. Ne çok gelişmiş ne de son derece teknik bir süreç, ancak elektrot üretimi sırasında çok önemli ve önemli bir adım. Gerçek şu ki, cam kalınlığı elektrot direncini belirliyor ve çıktısını etkiliyor.
Sıcaklık telafisi
Sıcaklığa duyarlı pH elektrotları ve ölçüm sonuçları nedeniyle ölçüm cihazında sıcaklık telafisi bulunur. Sıcaklık telafisi manuel veya otomatik olarak yapılır. Manüel kompanzasyonda ayrı bir sıcaklık ölçümü gerekir, ancak pH metre üzerindeki manüel kompanzasyon kontrolü yaklaşık bir sıcaklık değerine ayarlanabilmektedir. Otomatik sıcaklık telafisi (ATC) ile pH metre, sinyali ayrı bir sıcaklık sensöründen alır, böylece numunenin o sıcaklıktaki pH'ını doğru bir şekilde belirleyebilir.
Tampon çözümleri
Tampon çözeltilerin belirli bir sabit ve değişmeyen pH'ı vardır; H. kendi pH'larındaki değişime direnirler. Bir elektrot ve bir ölçüm cihazından oluşan bir pH ölçüm cihazını kalibre etmek için kullanılırlar. Birkaç elektrotun çıkış değerleri arasında küçük farklılıklar olabilir ve bir elektrotun çıkış değeri de zamanla değişebilir. Bu nedenle sistemin düzenli olarak kalibre edilmesi gerekir. Tampon çözeltileri geniş bir pH aralığında hem kullanıma hazır sıvı olarak hem de kendiliğinden karışması kolay kuru toz formunda mevcuttur. Çoğu pH metrenin belirli bir pH'a göre kalibrasyonu gerekir. Kalibrasyonlardan biri genellikle eş potansiyel noktasına yakın bir yerde yapılır (pH 7'de üretilen elektrot sinyali 25°C'de 0 mV'dir); bir saniye genellikle pH 4 veya pH 10'da gerçekleşir. O anda ölçülen pH'a mümkün olduğu kadar yakın bir tampon çözeltisi seçmek en iyisidir.
Kablosuz pH metreler
Kablosuz vericiler, pH okumalarını kaydetmek ve izlemek için Bluetooth aracılığıyla bir akıllı telefona veya tablete bağlanır. Bu ölçüm dönüştürücüleri, pH, bağıl nem veya direnç sensörü sinyalleri gibi çeşitli ölçüm değişkenlerini destekler. Veri aktarımı, kablosuz Bluetooth teknolojisi aracılığıyla gerçekleşir ve verilere akıllı telefon veya tabletteki bir uygulama üzerinden erişilebilmesini sağlar. Uygulamayı kullanarak birden fazla verici bir akıllı telefon veya tablet ile aynı anda eşleştirilebilir ve kurulabilir.
Taşınabilir pH metreler
Bu pH ölçüm cihazları, sahada veya laboratuvarda kullanıma yönelik taşınabilir bir cihazda tam işlevsellik sunar. Diğer özelliklerin yanı sıra RS232 çıkışı, tutma fonksiyonu, değiştirilebilir sıcaklık birimleri (°C veya °F), otomatik kapanma, aşırı yük göstergesi ve otomatik veya manuel sıcaklık telafisi gibi özelliklere sahiptirler.
pH tezgah metreleri
Tezgah üstü pH ölçüm cihazları laboratuvar, endüstriyel ve üretim uygulamaları için uygundur. Bu modeller mV, iyon ve sıcaklık ölçümleri sunar ve ekonomik temel modelden, dar toleranslı ölçümler için ileri teknolojiye sahip cihazlara kadar çeşitli versiyonlarda mevcuttur.
pH elektrotları
PH elektrotları hem laboratuvar hem de endüstriyel uygulamalar için çeşitli tasarımlarda mevcuttur. Diğer özellikleri ne olursa olsun tamamı camdan yapılmıştır ve bu nedenle kırılmaya karşı son derece hassastır. Elektrotlar öncelikle sulu çözeltileri ölçmek için tasarlanmıştır. Aşağıdaki gibi solventlerde kullanım için tasarlanmamıştır: B. Serbest hidrojen iyonu olmayan CCI4 (karbon tetraklorür).
Sıcaklık pH'ı etkiler
25°C'nin üzerindeki sıcaklıklar: Sıcaklık telafisi, yüksek pH'ı azaltır ve düşük pH'ı yükselterek nötr değere yakın değerler sağlar. 25°C'nin altındaki sıcaklıklar: Sıcaklık telafisi, yüksek pH'ı (daha bazik) artırır ve düşük pH'ı (daha asidik) azaltır, bu da değerlerin nötr aralıktan daha uzak olmasına neden olur. Sıcaklık telafisinin kullanılmasına veya kullanılmamasına, gerekli pH doğruluğuna göre karar verilir. Örneğin, gerçek pH 6 ve 45°C sıcaklıkta ±0,1 pH doğruluk gereksinimi ile hata: 0,06. Bu, doğruluk gereksinimi dahilindedir. Öte yandan, gerçek pH 10'da ve 55°C sıcaklıkta ±0,1 pH'lık aynı doğruluk gereksinimiyle hata: 0,27'dir. Bu, tazminatın kullanılması gerektiği anlamına gelir.
Gerekli tazminat iki farklı şekilde ortaya çıkabilir. Sıcaklık dalgalanırsa otomatik bir kompansatör kullanılmalıdır. Sıcaklık büyük oranda sabit mi? H. sadece birkaç °C dalgalanıyorsa manuel kompansatör kullanılabilir. Eğer bir kompansatöre ihtiyaç duyulmuyorsa, sıcaklık kompansatör terminalleri sabit bir dirence bağlanabilir. Yukarıdaki cihazların her biri (otomatik kompansatör, manuel kompansatör veya sabit direnç) pH metredeki elektronik kontrolün bir fonksiyonudur. Buna göre gerekli bilgiler ve tek tek parçalar, ölçüm cihazının üreticisinden talep edilmelidir. Otomatik kompansatörler kullanılıyorsa daima pH elektroduyla aynı yere yerleştirilmelidirler. Tampon çözeltisindeki elektrotları kalibre ederken sıcaklık kompansatörünün de tampon çözeltisine yerleştirilmesi gerekir. Benzer şekilde, pH elektrodunun hem kalibrasyon sırasında hem de çalışma sırasında maruz kaldığı sıcaklığa uygun olarak manuel bir sıcaklık kompansatörü ayarlanmalıdır.