مبدأ عمل مقياس الرقم الهيدروجيني في محلل جودة المياه
هناك طريقتان لتركيب أجهزة قياس الأس الهيدروجيني: نوع التدفق ونوع الغمر. تعتمد محطة معالجة مياه الصرف الصحي عمومًا التركيب الغاطس. على سبيل المثال، يتم تركيب مقياس الرقم الهيدروجيني لمحطة معالجة مياه الصرف الصحي في خزان الفائض المخرج لخندق الأكسدة، حيث تكون قيمة الرقم الهيدروجيني ممثلة وتدفق المياه مستقر، الأمر الذي لن يسبب تأثيرًا كبيرًا على مقياس الرقم الهيدروجيني.
مبدأ عمل مقياس الرقم الهيدروجيني
تختلف قيمة الرقم الهيدروجيني للمياه باختلاف كمية المواد المذابة، لذلك يمكن أن تشير قيمة الرقم الهيدروجيني بحساسية إلى التغيرات في جودة المياه. إن التغيير في قيمة الرقم الهيدروجيني له تأثير كبير على تكاثر الكائنات الحية وبقائها، ويؤثر أيضًا بشكل خطير على الوظيفة الكيميائية الحيوية للحمأة المنشطة، مما يؤثر على تأثير العلاج. ويتم التحكم بشكل عام في قيمة الرقم الهيدروجيني لمياه الصرف الصحي بين 6.5 و7. والماء متعادل كيميائيا، وتتحلل بعض جزيئات الماء تلقائيا إلى أيونات هيدروجين وأيونات هيدروكسيد وفقا للصيغة التالية: H2O=H++OH - . في المحلول المتعادل، يكون تركيز أيون الهيدروجين H+ وأيون الهيدروكسيد OH - كلاهما 10-7mol/l، وقيمة الرقم الهيدروجيني هي اللوغاريتم السلبي لتركيز أيون الهيدروجين عند القاعدة 10: pH{{ 11}} log، وبالتالي فإن قيمة الرقم الهيدروجيني للمحلول المحايد هي 7. إذا كان هناك فائض في أيونات الهيدروجين، تكون قيمة الرقم الهيدروجيني أقل من 7، ويكون المحلول حمضيًا؛ على العكس من ذلك، إذا كان هناك فائض من أيونات الهيدروكسيد، فإن المحلول سيكون قلويا. عادة ما يتم قياس قيمة الرقم الهيدروجيني بطريقة قياس الجهد، وذلك باستخدام قطب كهربائي مرجعي محتمل ثابت وقطب قياس لتشكيل بطارية أولية. يعتمد مقدار القوة الدافعة الكهربائية الأساسية للبطارية على تركيز أيونات الهيدروجين وأيضًا على الرقم الهيدروجيني للمحلول.
يوجد مسبار زجاجي خاص حساس لدرجة الحموضة على قطب القياس، وهو مصنوع من زجاج خاص يمكنه توصيل الكهرباء واختراق أيونات الهيدروجين. تتميز بخصائص دقة القياس العالية ومقاومة التداخل الجيدة. عندما يتلامس المسبار الزجاجي مع أيونات الهيدروجين، يتم توليد جهد كهربائي. يتم قياس الجهد باستخدام سلك فضي معلق في محلول كلوريد الفضة كقطب مرجعي. تؤدي قيم الأس الهيدروجيني المختلفة إلى إمكانات مختلفة، والتي يتم تحويلها إلى خرج قياسي 4-20 مللي أمبير من خلال جهاز الإرسال.
