PH: n määrittäminen

pH on numeerinen esitys grammoekvivalentteina vetyionipitoisuuden litraa kohden missä tahansa liuoksessa. Se vaihtelee välillä 0-14. Se on vetyionien moolien logaritminen mittaus litraa liuosta kohti. Liuokset, joiden pH-arvo on 0 - 7, ovat happamia liuoksia, joissa on suuri vetyionien pitoisuus, kun taas liuokset, joiden pH-arvo on 8 - 14, ovat emäksisiä liuoksia, joiden vetypitoisuus on pieni. Liuokset, joiden pH-arvo on 7, ovat neutraaleja liuoksia. PH: n mittaaminen antaa liuoksen emäksisyyden tai happamuuden.

Miksi pH-mittaus on välttämätöntä?

Veren pH-tason seuraamiseksi, jonka on oltava välillä 7,35 ja 7,45
Seurata maaperän pH-tasoa kasvien optimaalisen kasvun vaatimusten mukaisesti.
Seurata sateen pH-arvoa, jotta voimme havaita ilman epäpuhtaudet, jos sadevesi muuttuu happamammaksi.
Monien muiden päivittäin käytettyjen tuotteiden, kuten maidon, shampoon jne., Seurantaan.

Kolme tapaa mitata liuoksen pH

Käyttämällä osoitinnauhaa, joka liuokseen asetettuna muuttaa sen väriä vastaavasti. Nauha otetaan sitten ulos ja sen väri sovitetaan värikartan värin kanssa vastaavan pH-arvon määrittämiseksi.
Käyttämällä pH-indikaattorinestettä, jossa tuntematon liuos lisätään nesteeseen ja nesteen muuttunut väri sovitetaan värirenkaassa jo käytettävissä olevan värin kanssa pH-arvon määrittämiseksi.
Käyttämällä pH-anturia, jossa koetin voidaan asettaa yksinkertaisesti liuoksen sisään ja pH-arvo voidaan lukea.

5 pH-mittarin käytön edut muihin menetelmiin verrattuna

Ne antavat tarkempia mittauksia.
Niitä voidaan käyttää helposti.
PH-arvo on helpompi verrata.
Ne antavat tarkempia mittauksia, koska ne voivat olla jopa 1/100^thpH-yksikköä.
Ne ovat uudelleenkäytettäviä.

PH-mittarin tai pH-anturin periaate

pH-mittari toimii pohjimmiltaan sillä, että kahden nesteen rajapinta tuottaa sähköpotentiaalin, joka voidaan mitata. Toisin sanoen, kun neste lasista tehdyn kotelon sisällä sijoitetaan muun kuin nesteen sisälle, näiden kahden nesteen välillä on sähkökemiallinen potentiaali.

pH-anturin komponentit

Se on pohjimmiltaan 4 komponentista koostuva elektrodi:

Mittauselektrodi : Se on lasista valmistettu putki, joka koostuu siihen hitsatusta ohuesta lasisipusta, joka on täytetty kaliumkloridiliuoksella, jonka pH on tiedossa 7. Se sisältää myös hopeakloridilohkon, joka on kiinnitetty hopeaelementtiin. Se tuottaa jännitteen, jota käytetään tuntemattoman liuoksen pH: n mittaamiseen.

Mittauselektrodi

“mikä on ankkuri sähkömoottorissa ”

Referenssielektrodi : Se on lasiputki, joka koostuu kaliumkloridiliuoksesta, joka on läheisessä kosketuksessa elohopekloridilohkon kanssa kaliumkloridin päässä. Sitä käytetään vakaan nollajänniteliitännän aikaansaamiseksi koko piirille.

Referenssielektrodi

Esivahvistin : Se on signaalin säätölaite ja muuntaa korkean impedanssin pH-elektrodisignaalin matalan impedanssin signaaliksi. Se vahvistaa ja vakauttaa signaalin, jolloin se on vähemmän altis sähköiselle melulle.

Esivahvistin

Lähetin tai analysaattori : Sitä käytetään anturin sähköisen signaalin näyttämiseen ja se koostuu lämpötila-anturista kompensoimaan lämpötilan muutosta.

Lähetin tai analysaattori

PH-anturin toiminta:

PH-anturin toiminta

Elektrodi asetetaan dekantterilasiin, joka on täytetty liuoksella, jonka pH on mitattava. Mittauselektrodin päähän hitsattu lasikupu koostuu siihen seostetuista litiumioneista, mikä saa sen toimimaan ioniselektiivisenä esteenä ja antaa tuntemattoman liuoksen vetyionien kulkeutua esteen läpi ja olla vuorovaikutuksessa lasin kanssa kehittäen sähkökemiallinen potentiaali, joka liittyy vetyionipitoisuuteen. mittauselektrodipotentiaali muuttuu siten vetyionipitoisuuden mukana. Toisaalta vertailuelektrodipotentiaali ei muutu vetyionipitoisuuden kanssa ja tarjoaa vakaan potentiaalin, johon mittauselektrodia verrataan. Se koostuu neutraalista liuoksesta, jonka annetaan vaihtaa ioneja tuntemattoman liuoksen kanssa huokoisen erottimen läpi muodostaen siten matalan vastuksen yhteys koko piirin loppuun saattamiseksi. Kahden elektrodin välinen potentiaaliero antaa suoran mittauksen järjestelmän vetyionipitoisuudesta tai pH: sta, ja se esivahvistetaan ensin sen vahvistamiseksi ja annetaan sitten volttimittarille.

U = E_pH- ON_viite

“huippuilmaisin op -vahvistimen avulla ”

ON_pH- Mittauselektrodin jännitepotentiaali

ON_viite- Vertailuelektrodin jännitepotentiaali

PH lasketaan Nernst-yhtälön perusteella, jonka mukaan jokaisen pH-muutoksen kokonaispotentiaalin muutos on

“superpositiolause esimerkki ongelmista ratkaisujen kanssa ”

U = -kTpH

k- Boltzmannin vakio, T- lämpötila.

Varotoimet pH-arvon mittauksessa:

Mittauselektrodin elektrodipotentiaali pyrkii vaihtelemaan lämpötilan mukaan, mikä voi vaikuttaa pH-mittaukseen. Tästä syystä on tarjottava lämpötilan kompensointitekniikka. Se saavutetaan joko manuaalisesti tekemällä erillinen lämpötilan mittaus ja syöttämällä arvo pH-mittariin tai käyttämällä automaattista lämpötilan kompensointia, joka koostuu lämpösensori syötetään pH-mittariin.
Koska lasi on itse asiassa huono sähkönjohdin, mittauselektrodi tarjoaa itse asiassa korkean vastuksen verrattuna vertailuelektrodiin, aiheuttaen suuren jännitehäviön, joka vaikuttaa ulostulomittaukseen. Ratkaisu tähän ongelmaan on käyttää suuren resistanssin omaavaa vahvistinta tai nollatasapainojännitteen mittausasetusta.
Fluorivetyhappoa ei tule käyttää missään liuoksessa, koska se liuottaa lasin

Markkinoilla olevat modernit pH-anturit:

PHE-45P : Se voi mitata pH: n koko alueella herkkyydellä 0,02 pH ja toimii lämpötila-alueella -5 ... + 95 ° C. Se koostuu lämpötilakompensaattorista Pt1000 RTD.

PHE-45P

WQ201-pH-anturi : Se mitataan Global Water Instrumentation Inc: ltä ja se on asennettu 25 jalkaan enintään 500 jalan pituisia meren laatuisia kaapeleita, joiden lähtöteho on 4-20 mA.

WQ201-pH-anturi

Sovellukset, joihin liittyy pH-anturi

pH-säätö

pH-mittauksella on tärkeä rooli monissa teollisissa sovelluksissa, kuten kemiallisten aineiden valvonnassa teollisissa pesureissa, rikkidioksidin mittaamisessa sokerinjalostamoissa ja hyytymisen optimoinnissa veden kirkastuksessa. Se tarjoaa kontrollipisteen happojen ja emästen neutraloinnille.

PH-säätöjärjestelmää käytetään liuoksen pH: n mittaamiseen, ja se kontrolloi myös neutraloivan aineen lisäämistä liuoksen pitämiseksi neutraalissa määritellyssä pH: ssa. Se koostuu pH-analysaattorista ja kahdesta tai useammasta pH-anturista.

pH-säätö

Nyt kun meillä on perustiedot pH-anturista ja sen käytöstä pH-säätelyssä, kerro meille tämän sensorin joistakin muista sovelluksista. Jos olet lisäksi kysynyt tästä aiheesta tai sähkö- ja sähköiset projektit jätä kommentit alla.

Valokuvien luotto -