تعمیر پی اچ متر 1

تعمیر پی اچ متر

پی اچ و پی اچ متر چیست ؟ ( تعمیر پی اچ متر )

pH متر درچه رنجی کار می کند ؟ تاریخچه الکترود پی اچ چیست ؟

پی اچ را در مقیاس 0 تا 14 اندازه گیری می کند. نسبت یون هیدروژن (H+) به یون هیدروکسیل (OH-)

مقدار pH یک ماده را تعیین می کند. اگر غلظت [H+] از [OH-] بیشتر شود، ماده اسیدی است. سطح

pH زیر 7 است. اگر غلظت [H+] و [OH-] برابر باشد، ماده خنثی است. مقدار pH 7 است. اگر غلظت

[H+] کمتر از [OH-] باشد، ماده بازی است. سطح pH بالاتر از 7 است. مفهوم الکترود شیشه ای اولین بار در سال 1909 توسط شیمیدان آلمانی برنده جایزه نوبل، فریتز هابر

(1868-1934) همراه با شاگردش زیگمونت کلمنسیویچ (1886-1963) معرفی شد. در سال 1934، آرنولد

بکمن، شیمیدان آمریکایی، pH سنج الکترونیکی معاصر (1900-2004) را توسعه داد. همچنین از آن به عنوان “PH متر پتانسیومتری” یاد می شود زیرا تفاوت پتانسیل الکتریکی بین الکترود

pH و الکترود مرجع را اندازه گیری می کند. پایش pH در زمینه هایی مانند تولید مواد غذایی خاص، محیط کشت، محلول های شیمیایی، خاک، کنترل

کیفیت و غیره بسیار مهم است، تنها چند حوزه ای هستند که پایش pH در آنها بسیار مهم است.

اصول کارکرد پی اچ متر



اساس کار pH متر به تبادل یون از محلول نمونه به محلول داخلی (بافر pH 7) الکترود شیشه ای از طریق

غشای شیشه ای متکی است. یک PH متر دارای یک پروب pH برای هدایت سیگنال های الکتریکی به pH

متر است که سپس مقدار pH محلول را نشان می دهد. پروب pH شامل دو الکترود، یعنی یک الکترود

حسگر و یک الکترود مرجع است. که یکی با بافر PH 7 و دیگری با محلول کلرید پتاسیم اشباع شده پر

شده است. حباب الکترود شامل یک غشای شیشه ای متخلخل است که با نمک های فلزی و سیلیس

پوشانده شده است. هنگامی که الکترود برای اندازه گیری pH در محلول نمونه غوطه ور می شود، یون های هیدروژن در

اطراف حباب جمع می شوند و جای یون های فلزی را می گیرند. به طور مثال، مقداری یون فلزی از

الکترود شیشه (حسگر) به محلول نمونه منتقل می شود. به دلیل حساسیت کم به تغییرات pH یا عدم

حساسیت کامل به تغییرات pH، پتانسیل الکترود مرجع ولتاژ ثابتی را ارائه می دهد. این مقداری

الکتریسیته تولید می کند که توسط سیم نقره ای با ایجاد اختلاف پتانسیل (فعالیت یون هیدروژن) جذب

می شود. PH متر با مقایسه ولتاژ تولید شده با الکترود مرجع، ولتاژ این جریان الکتریکی را به مقدار pH

تبدیل می کند. افزایش اسیدیته محلول منجر به غلظت بالاتر یون هیدروژن می شود که ولتاژ را افزایش می دهد. اندازه

گیری pH در PH متر به دلیل افزایش ولتاژ کاهش می یابد. مشابه چگونگی افزایش قلیاییت باعث کاهش

یون های هیدروژن می شود، افزایش غلظت یون های هیدروکسیل نیز ولتاژ را کاهش می دهد و PH را

در PH متر افزایش می دهد.

ساختار پی اچ متر

PH متر از سه بخش اساسی تشکیل شده است:
یک امپدانس سنج

این جزء کلیدی است که حاوی ریزپردازنده بوده که ولتاژهای بسیار کوچک الکترود را پردازش می‌کند و

اندازه‌گیری‌ها را در واحدهای pH روی صفحه نمایش می‌دهد. ریزتراشه pH محلول را می خواند، دمای

اندازه گیری را محاسبه می کند و مقدار ولتاژ تقویت کننده را ترجمه می کند. الکترود ترکیبی یا الکترود کامباین :
از دو الکترود تشکیل شده است که اندازه گیری واقعی در آنجا انجام می شود. این گران ترین، حساس

ترین و پر مصرف ترین جزء دستگاه است که باید به دقت حفظ شود. یک الکترود مرجع و یک الکترود اندازه

گیری یا الکترود حسگر که هر دو در یک محلول غوطه ور هستند، الکترود ترکیبی را تشکیل می دهند.

الکترود مرجع باید یک ولتاژ ثابت تعریف شده مستقل از محلول اندازه گیری شده برای تولید یک مقدار

PH تعریف شده داشته باشد. الکترود مرجع: یک الکترود مرجع از یک ماده مرجع (مانند جیوه، کلرید جیوه و محلول اشباع کلرید پتاسیم)

ساخته شده است که در یک الکترولیت خاص غوطه ور شده است که نیاز به تعامل با محلول اندازه گیری

شده اغلب از طریق یک اتصال سرامیکی متخلخل دارد. مقاومت الکتریکی پایینی به دلیل غلظت یون

بالا و پایداری کافی در محدوده وسیع دمایی دارند و پتانسیل شناخته شده و ثابتی دارد. الکترود شیشه ای pH : یک لامپ شیشه ای است که به یون های هیدروژن حساس است و زمانی که

غلظت نسبی یون های هیدروژن در داخل و خارج لامپ تغییر می کند، خروجی میلی ولت نیز تغییر می

کند. همچنین به عنوان الکترود حسگر یا الکترود نشانگر نیز شناخته می شود. تقویت کننده ( آمپلی فایر )
یک تقویت کننده که به عنوان تقویت کننده ولتاژ نیز شناخته می شود، نقش حیاتی در اندازه گیری مقدار

pH ایفا می کند. تقویت کننده دقت خواندن pH را به همان روشی که دماسنج محاسبات مربوط به دما

را افزایش می دهد، افزایش می دهد. برای اندازه‌گیری دقیق مقدار اسیدیته، بازی و خنثی بودن یک

محلول، این مولفه اطمینان حاصل می‌کند که شمارش ولتاژ در محدوده pH 0 تا 14 است. پروب دماسنج
برخی از PH سنج ها می توانند دمای محلول نمونه برداری شده را اندازه گیری کنند و آن اطلاعات را در

سنجش جبران کنند (دمای محلول به طور مستقیم بر pH تأثیر می گذارد). این ویژگی ” جبران خودکار

دما یا (ATC)” نامیده می شود .
تعمیر پی اچ متر