Menentukan pH

pH adalah perwakilan berangka gram-setara per liter kepekatan ion hidrogen dalam larutan apa pun. Ia berbeza antara 0 hingga 14. Ini adalah pengukuran logaritmik mol ion hidrogen per liter larutan. Larutan yang mempunyai nilai pH antara 0 hingga 7 adalah larutan berasid dengan kepekatan ion hidrogen yang besar sedangkan larutan yang mempunyai nilai pH antara 8 hingga 14 adalah larutan asas dengan kepekatan hidrogen kecil. Penyelesaian yang mempunyai nilai pH 7 adalah larutan neutral. Mengukur pH memberikan ukuran kealkalian atau keasidan larutan.

Mengapa pengukuran pH penting?

Untuk memantau tahap pH darah, yang mesti antara 7.35 dan 7.45
Untuk memantau tahap pH tanah untuk pertumbuhan tanaman yang optimum sesuai dengan persyaratan.
Untuk memantau pH hujan sehingga kita dapat mengesan bahan pencemar di udara, jika air hujan menjadi lebih asam.
Untuk memantau pH banyak produk terpakai harian lain seperti susu, syampu, dll.

Tiga Cara untuk mengukur pH larutan

Dengan menggunakan jalur penunjuk yang apabila diletakkan di dalam larutan, warnanya akan berubah. Jalur itu kemudian dikeluarkan dan warnanya dipadankan dengan warna pada carta warna untuk menentukan nilai pH yang sesuai.
Menggunakan cecair penunjuk pH di mana larutan yang tidak diketahui ditambahkan ke dalam bendalir dan warna bendalir yang berubah dipadankan dengan warna yang sudah ada pada roda warna untuk menentukan nilai pH.
Menggunakan sensor pH di mana probe hanya dapat dimasukkan ke dalam larutan dan pembacaan pH dapat dilakukan.

5 Kelebihan menggunakan pH meter berbanding kaedah lain

Mereka memberikan ukuran yang lebih tepat.
Mereka boleh digunakan dengan mudah.
Bacaan pH lebih mudah dibandingkan.
Mereka memberikan pengukuran yang lebih tepat kerana dapat mengukur hingga 1/100^ikaunit pH.
Mereka boleh digunakan semula.

Prinsip pH Meter atau Sensor pH

pH meter pada dasarnya berfungsi pada kenyataan bahawa antara muka dua cecair menghasilkan potensi elektrik yang dapat diukur. Dengan kata lain, apabila cecair di dalam kandang yang terbuat dari kaca diletakkan di dalam larutan selain cecair itu, terdapat potensi elektrokimia di antara kedua-dua cecair tersebut.

Komponen Sensor pH

Ia pada dasarnya adalah elektrod yang terdiri daripada 4 komponen:

Elektrod penyukat : Ia adalah tiub yang terbuat dari kaca dan terdiri daripada mentol kaca nipis yang dilas padanya, diisi dengan larutan Kalium Klorida pH yang diketahui 7. Ia juga mengandungi blok perak klorida yang melekat pada elemen perak. Ia menghasilkan voltan yang digunakan untuk mengukur pH larutan yang tidak diketahui.

Elektrod Pengukur

“bagaimana plc berfungsi ”

Elektrod Rujukan : Ia adalah tiub kaca yang terdiri daripada larutan kalium klorida dalam hubungan intim dengan blok merkuri klorida di hujung kalium klorida. Ia digunakan untuk menyediakan sambungan voltan sifar yang stabil untuk menyelesaikan keseluruhan litar.

Elektrod Rujukan

Pemborong Pream : Ini adalah alat penyekat isyarat dan menukar isyarat elektrod pH impedans tinggi menjadi isyarat impedans rendah. Ini menguatkan dan menstabilkan isyarat, menjadikannya kurang rentan terhadap bunyi elektrik.

Pemborong Pream

Pemancar atau Penganalisis : Ini digunakan untuk menampilkan isyarat elektrik sensor dan terdiri dari sensor suhu untuk mengimbangi perubahan suhu.

Pemancar atau Penganalisis

Kerja Sensor pH:

Kerja Sensor pH

Elektrod diletakkan di dalam bikar yang diisi dengan larutan yang pHnya hendak diukur. Mentol kaca yang dikimpal di hujung elektrod pengukuran terdiri daripada ion litium yang dilampirkan kepadanya yang menjadikannya bertindak sebagai penghalang selektif ion dan membolehkan ion hidrogen dari larutan yang tidak diketahui berpindah melalui penghalang dan berinteraksi dengan kaca, mengembangkan potensi elektrokimia yang berkaitan dengan kepekatan ion hidrogen. The potensi elektrod pengukuran dengan itu berubah dengan kepekatan ion hidrogen. Sebaliknya, potensi elektrod rujukan tidak berubah dengan kepekatan ion hidrogen dan memberikan potensi stabil yang dibandingkan dengan elektrod pengukur. Ia terdiri daripada larutan neutral yang dibenarkan menukar ion dengan larutan yang tidak diketahui melalui pemisah berliang, sehingga membentuk sambungan rintangan rendah untuk menyelesaikan keseluruhan litar. Perbezaan potensi antara dua elektrod memberikan pengukuran langsung kepekatan ion hidrogen atau pH sistem dan terlebih dahulu diperkuatkan untuk menguatkannya dan kemudian diberikan kepada voltmeter.

U = E_pH- ADALAH_rujukan

“bekalan kuasa bangku makmal diy ”

ADALAH_pH- Potensi voltan elektrod pengukuran

ADALAH_rujukan- Potensi voltan elektrod rujukan

PH dikira berdasarkan persamaan Nernst yang menyatakan bahawa perubahan jumlah potensi untuk setiap perubahan pH adalah

U = -kTpH

k- suhu tetap-T Boltzmann.

“bagaimana sensor ir berfungsi ”

Langkah berjaga-jaga dalam Pengukuran pH:

Potensi elektrod elektrod pengukuran cenderung bervariasi dengan suhu, yang dapat mempengaruhi pengukuran pH. Atas sebab ini, teknik pampasan suhu harus disediakan. Ia dicapai sama ada secara manual dengan membuat pengukuran suhu yang terpisah dan memasukkan nilai dalam meter pH atau dengan menggunakan kompensasi suhu automatik, yang terdiri dari Pengesan suhu diberi makan ke meter pH.
Oleh kerana kaca sebenarnya adalah konduktor elektrik yang buruk, elektrod pengukuran sebenarnya memberikan rintangan yang tinggi berbanding dengan elektrod rujukan, menyebabkan penurunan voltan besar yang mempengaruhi pengukuran output. Penyelesaian untuk masalah ini adalah dengan menggunakan meter penguat dengan rintangan tinggi atau dengan menggunakan penyediaan pengukuran voltan keseimbangan nol.
Asid hidrofluorik tidak boleh digunakan dalam larutan apa pun kerana ia melarutkan kaca

Sensor pH moden yang terdapat di pasaran:

PHE-45P : Ini dapat mengukur pH dalam julat penuh dengan kepekaan 0,02pH dan berfungsi dalam julat suhu -5 hingga + 95⁰C. Ia terdiri daripada kompensator suhu Pt1000 RTD.

PHE-45P

Sensor pH WQ201 : Diukur oleh Global Water Instrumentation Inc dan dipasang pada 25ft kabel kelas laut dengan panjang hingga 500 kaki, dengan output 4-20mA.

Sensor pH WQ201

Aplikasi yang melibatkan Sensor pH

Kawalan pH

Pengukuran pH memainkan peranan penting dalam banyak aplikasi industri seperti mengendalikan bahan kimia dalam pembersih industri, mengukur sulfur dioksida di kilang gula, dan mengoptimumkan pembekuan dalam penjelasan air. Ia menyediakan titik kawalan untuk meneutralkan asid dan basa.

Sistem pengendalian pH digunakan untuk mengukur pH larutan dan juga mengendalikan penambahan agen peneutralan untuk mempertahankan larutan pada pH yang ditentukan netral. Ia terdiri daripada penganalisis pH dan dua atau lebih sensor pH.

Kawalan pH

Setelah mengetahui pengetahuan dasar tentang sensor pH dan penerapannya dalam pengawalan pH, beri tahu kami mengenai beberapa aplikasi sensor ini yang lain. Sekiranya anda lebih jauh bertanya mengenai topik ini atau elektrik dan projek elektronik tinggalkan komen di bawah.

Kredit Foto -