pH meter เรียกอีกอย่างว่าเครื่องวัดค่า pH คือเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดการทำงานของไฮโดรเจน – อิออนในสารละลายน้ำซึ่งบ่งบอกถึงความเป็นกรดหรือด่างที่แสดงเป็น pH เครื่องวัดค่า pH วัดความแตกต่างของศักย์ไฟฟ้าระหว่างหัววัด pH และหัววัดอ้างอิงและบางครั้งเครื่องวัดค่า pH จะเรียกว่า “โพเทนชิโอมิเตอร์วัดค่าโพเทนชิโอเมตริก” ความต่างศักย์ไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับความเป็นกรดหรือ pH ของสารละลาย เครื่องวัดค่า pH ถูกใช้ในการใช้งานหลายประเภทตั้งแต่การทดลองในห้องปฏิบัติการจนถึงการควบคุมคุณภาพ

หลักการทำงานของ ph meter

ph meter วัดค่าแรงดันไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดสองขั้วและแสดงผลลัพธ์ที่แปลงเป็นค่าพีเอชที่สอดคล้องกัน ประกอบด้วยแอมพลิฟายเออร์อิเล็กทรอนิกส์แบบง่ายและอิเล็กโทรดคู่หรืออิเล็กโทรดแบบรวมหรือแบบฟอร์มบางส่วนของการสอบเทียบที่แสดงผลในหน่วย pH มันมักจะมีขั้วแก้วและอิเล็กโทรดอ้างอิงหรืออิเล็กโทรดรวมกัน ขั้วไฟฟ้าหรือหัววัดจะถูกเสียบเข้าไปในสารละลายที่จะทำการทดสอบ

การออกแบบอิเล็กโทรดเป็นส่วนสำคัญ: สิ่งเหล่านี้เป็นโครงสร้างแบบแท่งปกติทำจากแก้วโดยมีหลอดไฟที่มีเซ็นเซอร์อยู่ด้านล่าง อิเล็กโทรดแก้วสำหรับวัดค่า pH มีหลอดแก้วที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อเลือกความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน ในการแช่สารละลายที่จะทดสอบไอออนไฮโดรเจนในสารละลายทดสอบจะแลกเปลี่ยนกับไอออนที่มีประจุบวกอื่น ๆ บนหลอดแก้วซึ่งจะสร้างศักย์เคมีไฟฟ้าข้ามหลอดไฟ เครื่องขยายเสียงอิเล็กทรอนิกส์ตรวจจับความต่างศักย์ไฟฟ้าระหว่างขั้วไฟฟ้าทั้งสองที่สร้างขึ้นในการวัดและแปลงความต่างศักย์เป็นหน่วย pH ขนาดของศักย์เคมีไฟฟ้าในหลอดแก้วนั้นสัมพันธ์กับค่า pH ตามสมการ Nernst อิเล็กโทรดอ้างอิงไม่ไวต่อค่าความเป็นกรดด่างของสารละลายซึ่งประกอบด้วยตัวนำโลหะซึ่งเชื่อมต่อกับจอแสดงผล ตัวนำนี้ถูกแช่อยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์โดยทั่วไปโพแทสเซียมคลอไรด์ซึ่งสัมผัสกับสารละลายทดสอบผ่านเยื่อเซรามิกที่มีรูพรุน จอแสดงผลประกอบด้วยโวลต์มิเตอร์ซึ่งแสดงแรงดันไฟฟ้าในหน่วยของค่า pH

เครื่องวัดค่า pH นั้นได้รับการสอบเทียบด้วยสารละลายของค่า pH ที่รู้จักกันซึ่งโดยทั่วไปก่อนการใช้งานแต่ละครั้ง ในการวัดค่าความเป็นกรดด่างของสารละลายอิเล็กโทรดจะถูกใช้เป็นโพรบซึ่งจุ่มลงในสารละลายทดสอบและเก็บไว้ที่นั่นนานพอสำหรับไฮโดรเจนไอออนในสารละลายทดสอบเพื่อปรับสมดุลกับไอออนบนพื้นผิวของหลอดไฟบนขั้วแก้ว . การปรับสมดุลนี้ให้การวัดค่า pH ที่เสถียร

การวัดค่า pH ในน้ำหรือสารละลาย

สามารถทำการวัดค่า pH แบบคร่าวๆได้โดยใช้เอกสารหรือตัวชี้วัด pH ซึ่งจะเปลี่ยนสีเมื่อระดับ pH แตกต่างกันไป ตัวบ่งชี้เหล่านี้มีข้อ จำกัด เกี่ยวกับความถูกต้องและอาจตีความได้ยากในตัวอย่างสีหรือสีขุ่น คำว่าพีเอชนั้นมาจาก “p” ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ทางคณิตศาสตร์สำหรับลอการิทึมลบและ “H” ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ทางเคมีสำหรับไฮโดรเจน
การวัดค่า pH ที่แม่นยำยิ่งขึ้นนั้นมาพร้อมกับเครื่องวัดค่า pH แบบอิเล็กทรอนิกส์ ระบบการวัดค่า pH ประกอบด้วยสามส่วนคืออิเล็กโทรดวัดค่า pH อิเล็กโทรดอ้างอิงและเครื่องวัดอิมพิแดนซ์อินพุตสูง อิเล็กโทรดพีเอชสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นแบตเตอรี่ด้วยแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปตามค่า pH ของสารละลายที่วัดได้ อิเล็กโทรดวัดค่า pH เป็นหลอดแก้วไฮโดรเจนที่ไวต่อไอออนโดยมีเอาต์พุตเป็นมิลลิโวลต์ที่แตกต่างกันไปตามการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนสัมพัทธ์ทั้งภายในและภายนอกของหลอดไฟ เอาต์พุตอิเล็กโทรดอ้างอิงไม่ได้แปรผันตามกิจกรรมของไฮโดรเจนไอออน หัววัด pH มีความต้านทานภายในสูงมากทำให้การเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้ามีค่า pH ยากที่จะวัด ความต้านทานอินพุตของเครื่องวัดค่า pH และความต้านทานการรั่วไหลจึงเป็นปัจจัยสำคัญ เครื่องวัดค่า pH นั้นเป็นแอมพลิฟายเออร์ความต้านทานสูงที่วัดแรงดันไฟฟ้าอิเล็กโทรดนาทีอย่างแม่นยำและแสดงผลลัพธ์โดยตรงในหน่วย pH บนจอแสดงผลแบบอะนาล็อกหรือดิจิตอล ในบางกรณีแรงดันไฟฟ้ายังสามารถอ่านได้สำหรับการใช้งานพิเศษหรือสำหรับใช้กับขั้วไฟฟ้าไอออน