ابزار دقیق

اندازه گیری PH

PH mesurement

اندازه گیری PH : 

امروز در ادامه آموزشهای تصویری، یکی دیگر از مستندهای مهندسی را برای شما آماده کرده ایم.

در این ویدیو قصد داریم نحوه اندازه گیری PH  را آموزش دهیم .

اصول اندازه گیری PH شرکت اندرس هاوزر

PH در واقع از کلمه Hydrogene که یک کلمه فرانسوی است گرفته شده.

اصلاح PH در صنایع مختلف زیاد استفاده می شود که مخفف دو کلمه Hydrogene و power است

و می توان آن را قدرت یونی هیدروژن در آب معنی کرد

و یا به اصطلاح دیگر نسبت مولوکولهای یونیزه شده به غیر یونیزه شده در محیط های آبی را ph میگویند

و اگز بخواهیم PH را به صورت خیلی روان تعریف کنیم می توان گفت که PH درصد اسیدی یا قلیایی آب می باشد.

درجه اسیدی و یا بازی بودن را بین رنج ۰ تا ۱۴ تعیین می کنند

به این معنی که هر چقدر یون های هیدروژن کمتر باشد این عدد کوچکتر و در نتیجه آب اسیدی تر می شود

و برعکس هرچقدر یون های هیدروژن بیشتر باشد این عدد بزرگتر و در نتیجه آب بازی می شود.

اگر مقدار PH برابر با عدد ۷ باشد به این معنی است که آب خنثی می باشد

یعنی نه خاصیت اسیدی دارد و نه بازی.

 

اندازه گیری PH توسط سنسور های آیس فت شرکت اندرس هاوزر

 

مایعات زیادی برای زندگی ما ضروری هستند آنها ممکن است آب آشامیدنی،آب میوه،اسید های چرب یا مواد شیمیایی باشند.

کیفیت این مایعات به واسطه خواص شیمیایی آنها تعیین میشود تا ارزیابی این ویژگی ها،اصول مختلفی داشته باشد.

یکی از این اصول، اندازه گیری PHاست.

این روش به سال ۱۹۰۹ بر میگردد وقتی شیمیدان دانمارکی سورن سن آن را معرفی کرد.

مبحث توان یون هیدروژن یا+PH که همان میزان یون هیدروژن در یک محلول است. این مبنای جدول PH مرسوم است.

در سال ۱۸۸۹فایتون نَنتس فرمولی را کشف کرد که برای اولین بار غلظت یون هیدروژن را به ولتاژمرتبط میکرد .

معادله او برای اندازه گیری PH استفاده شد و همان مبنای فیزیکی اندازه گیری PH بر اساس پتانسیل است.

سنسور PH اندرس هاوزر

دستگاه اندازه گیری PH  که به آن آنالایزر PH نیز گفته می شود از سه بخش کلی تقسیم شده است:

  • سنسور PH که شامل الکترود معمولا از جنس تیتانیوم می باشد.
  • پیش تقویت کننده
  • Transmitter یا فرستنده
نحوهاندازه گیری PH

اندازه گیری PH بر اساس پتانسیل الکتریکی یا همان اندازه گیری پتانسیل الکتریکی

توسط الکترود های شیشه ای و یا غیر شیشه ای است.

اگر الکترود ما شیشه ای باشد قسمت حساس به PH یک توپ شیشه ای است

که به انتهای لوله شیشه ای متصل شده است.

اِلکتِرود توسط محلول پِتاسُیُم کُلُریدِ خُنثی پر شده است که درجه  PH آن ۷ است .

و شامل یک اتصال نقره بهِ نقره یِ کلرید است

که اتصالِ الکتریکی بینِ این دو را را برقرار می کند.

سیستمِ مرجع در بدنه خارجی لوله قرار گرفته است

و همانند آن شامل سیمِ نُقرِه به نقره و کُلُرید است ومحلول پِتاسُیُم کُلُرید است .

یک اتصال سنسور را از ماده در حال اندازه گیری بدون قطع کردن اتصال الکتریکی بین آنها جدا می کند.

مقدار PH از طریق اختلاف پتانسیل بین  سیستم مرجع وماده در حال اندازه گیری بدست می آید .

معرفی تجهیزات اندازه گیری PH

بیایید نگاه دقیق تری به حباب شیشه ای حساس به PH بیندازیم

تا متوجه شویم این اختلافِ پتانسیل چگونه بوجود می آید.

به عنوان مثال اسید هیدرو کُلُریک رقیق شده شامل مقدار زیادی یونِ منفیِ کُلُرید

و مقدار کمی یونِ هیدروژنِ مثبت است.

وقتی سنسورِ PH در این اسید قرار میگیرد یون های هیدروژن میتوانند

به نقاطِ مرزی غِشایِ شیشه ای نفوذ کنند.

مقدار قابل توجهی یون کلرید در محلول باقی می ماند در نتیجه یک جدایی در بارهایِ اِلکتریکی حاصل میشود.

همین فرآیند درونِ سنسور اتفاق می افتد جایی که محلولِ  PH درجه ۷ ومقدارِ ثابتی یون هیدروژن دارد

اگر غلظتِ یون هیدروژن که همان مقدار PH است.

اگر بینِ بیرون و داخل سنسور متفاوت باشد یک پتانسلِ قابل اندازه گیری به وجود می آید.

اگر غلظتِ یون هیدروژنِ داخل کمتر از بیرون باشد محلول اسیدی است و ومقدار PH کمتر از هفت است.

اگر مقدارِ یونِ هیدروژن در دو طرف برابر باشد

هیچ اختلافِ پتانسیلی به وجود نمی آید و محلول خنثی است با مقدار PH هفت برابر است.

و اگر غلظتِ یونِ هیدروژنِ درون بالب شیشه ای سنسور بیشتر باشد محلول خاصیتِ بازی دارد.

 ISEFT(آیس فِت)

اندازه گیری PH  توسط سنسور هایِ غیر شیشه ای

که بر اساسِ ترانزیستورهایِ ISEFT(آیس فِت) کار میکنند:

آنها شبیهِ ترانزیستور هایِ اکسیدِ فلز کار می کنند.

که از یک لایه ی حساس به PH  به جای گِیتِ فلزی استفاده شده است.

یون هایِ هیدروژنِ مثبت روی این لایه جمع میشوندو باعث میشوند بار هایِ منفی در سمت دیگر جداشوند.

در نتیجه ناحیه یِ بین سُورس و دِرِین رسانا میشود

حالا جریانی جاری میشودکه نسبتِ عکس با مقدار PH ماده دارد.

سنسور آیس فِت دقیقا شبیهِ سنسور های شیشه ای به یک مقدار مرجع ثابت نیاز دارد

پتانسیلی که درآیس فِت شکل میگیرد.

در مقایسه با مقدار مرجع به دقت اندازه گیری میشود.

محلولِ مرجع نیز توسطِ یک اتصال از ماده در حال اندازه گیری جدا شده است.

اصل اندازه گیریِ پتانسیل توسط این شرکت و اندازه گیریPH بادقت بسیار زیاد

برای ایجاد ضایعات کمتر و محصولی بهتر  است.

ما برایِ همه کاربرد ها یک راه حل داریم حتی برای صنایعی که شیشه مناسب نیست.

سنسور اندازه گیری PH اندرس هاوزر مدل Orbisint CPS11

یکی از معروفترین سنسورهایاندازه گیری PH  شرکت اندرس هاوزر Endress Hauser

سنسور PH مدل CPS11 می باشد که به خاطر دقت و طول عمر بالا مورد توجه بسیاری از صنایع قرار گرفته است.

مهم ترین مشخصه آنالایزر PH شرکت اندرس هاوزر

مقاومت در برابر خوردگی و کارد در محیط های اسیدی و بازی زیاد می باشد.

در ادامه می توانید مطالب گفته شده را درباره اندازه گیری PH  را  فیلم زیر مشاهده نمایید

 

 

گوینده: فائزه نوروزی
مترجم:  مهندس محسن میرزایی 

با تشکر از مهندس سید میلاد موسوی 
کاری از گروه دوبلاژ آترینا
کانال مستند های مهندسی

 

برچسب ها

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

همچنین ببینید

بستن
دکمه بازگشت به بالا
بستن