تعميم بعض المعرفة حول أجهزة قياس الرقم الهيدروجيني
يقيس مقياس الرقم الهيدروجيني حموضة أو قلوية المحلول. تتطلب معظم الكائنات الحية مستويات مناسبة من الرقم الهيدروجيني للبقاء على قيد الحياة. يعد قياس الرقم الهيدروجيني أمرًا بالغ الأهمية في العديد من المجالات مثل المعالجة الكيميائية واللب والورق والأغذية والمشروبات والأدوية وغيرها الكثير.
ما هو الاستخدام الرئيسي لمقياس الرقم الهيدروجيني الخاص بك؟
مقياس الرقم الهيدروجيني هو أداة إلكترونية تستخدم لقياس قيمة الرقم الهيدروجيني للسوائل (توجد أيضًا مجسات خاصة لقياس المواد شبه الصلبة) ويمكنه تأكيد حموضة المادة أو قلويتها. يتكون مقياس الأس الهيدروجيني النموذجي من مسبار قياس خاص (قطب زجاجي) متصل بمقياس الفولتميتر الذي يقيس ويعرض قراءة الأس الهيدروجيني.
يقيس المسبار درجة الحموضة - نشاط أيونات الهيدروجين في قشرة زجاجية رقيقة الجدران من الأيونات حول طرفها. يقوم مقياس الأس الهيدروجيني بقياس وعرض الجهد الصغير الناتج عن هذا المسبار (حوالي 0.06 فولت لوحدة الأس الهيدروجيني).
دائرة قياس الأس الهيدروجيني تشبه الفولتميتر، لكنها لا تشير إلى الجهد، بل إلى قيمة الأس الهيدروجيني. نظرًا للمقاومة العالية (20~1000MΩ) للقطب الزجاجي، يجب أن تكون إشارة الدخل كبيرة جدًا. لذلك، عادةً ما تحتوي دائرة قياس الأس الهيدروجيني البسيطة على مضخم تشغيلي بتكوين مقلوب مع كسب جهد إجمالي يصل إلى -17 مرة تقريبًا. يقوم مكبر الصوت المقلوب بتحويل الجهد الصغير الناتج عن المسبار (+0.059 V/pH) إلى قيمة الرقم الهيدروجيني. من أجل عرض قيمة الرقم الهيدروجيني على المؤشر، عادة ما يتم إضافة 7 فولت إلى النتيجة. على سبيل المثال، في محلول الأس الهيدروجيني المتعادل، يكون جهد الخرج للمسبار 0V. القيمة المعروضة لمقياس الأس الهيدروجيني هي: 0×17+7 =7.
في المحلول القلوي، يكون نطاق جهد الخرج للمسبار هو {{0}} إلى 0.41V (7×{{10}}.059=0.41 ). ولذلك، بالنسبة لعينة ذات الرقم الهيدروجيني =10 (قيمة الرقم الهيدروجيني 3 وحدات أعلى من المحلول المحايد)، 3×0.059=0.18V، فإن قراءة مقياس الرقم الهيدروجيني هي 0. 18×17+7=10. في المحاليل الحمضية، يتراوح جهد خرج المسبار من -0.41V إلى 0V. ولذلك، بالنسبة لعينة ذات الرقم الهيدروجيني =4، -3×0.059=-0.18V، فإن قراءة مقياس الرقم الهيدروجيني هي -0.18×17+ 7=4.
