فهم مبادئ قياس الرقم الهيدروجيني
يُعدّ مقياس الرقم الهيدروجيني أداةً أساسيةً في مجالي الكيمياء والأحياء لقياس حموضة أو قلوية المحلول. يتراوح مقياس الرقم الهيدروجيني من 0 إلى 14، حيث يُمثّل الرقم 7 المتعادل، وتشير القيم الأقل من 7 إلى الحموضة، بينما تشير القيم الأعلى من 7 إلى القلوية. ولكن كيف يقيس مقياس الرقم الهيدروجيني الرقم الهيدروجيني للمحلول تحديدًا؟
المكون الرئيسي لجهاز قياس الرقم الهيدروجيني هو القطب الزجاجي، وهو حساس لأيونات الهيدروجين في المحلول المراد قياسه. عند ملامسة القطب الزجاجي للمحلول، يتولد فرق جهد بين داخل القطب وخارجه. يتناسب فرق الجهد هذا طرديًا مع تركيز أيونات الهيدروجين في المحلول، والذي يُستخدم لحساب قيمة الرقم الهيدروجيني.
| CCT-3300 | ||||
| ثابت | 10.00 سم-1 | 1.000 سم-1 | 0.100 سم-1 | 0.010 سم-1 |
| الموصلية | (500uff5e20,000) | (1.0uff5e2,000) | (0.5uff5e200) | (0.05uff5e18.25) |
| ★/سم | ★/سم | ★/سم | M97cm | |
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة | (250uff5e10,000) | (0.5uff5e1,000) | (0.25uff5e100) | ★★★ |
| جزء في المليون | جزء في المليون | جزء في المليون | ||
| درجة حرارة متوسطة. | (0uff5e50)u2103uff08التعويض الحراري: NTC10Kuff09 | |||
| دقة | الموصلية: 0.01 ملي سيمنز/سم | |||
| إجمالي المواد الصلبة الذائبة: 0.01 جزء في المليون | ||||
| درجة الحرارة: 0.1- | ||||
| دقة | الموصلية: 1.5% | |||
| المقاومة النوعية: 2.0% | ||||
| TDS: 1.5%uff08FSuff09 | ||||
| درجة الحرارة: 10.5 | ||||
| مخرج تناظري | جهاز إرسال/جهاز قياس معزول واحد (4-20) مللي أمبير للاختيار | |||
| مخرج التحكم | مرحل SPDTuff0cسعة التحميل: تيار متردد 230 فولت/50 أمبير (كحد أقصى) | |||
| بيئة العمل | درجة الحرارة: 0 (0-50) – الرطوبة النسبية: 0 – 485% رطوبة نسبية (بدون تكثف) | |||
| بيئة التخزين | درجة الحرارة: (-20-60) -؛ الرطوبة النسبية: 0-85% (بدون تكثف) | |||
| مزود الطاقة | تيار مستمر 24 فولت / تيار متردد 110 فولت / تيار متردد 220 فولتu00b115%uff08للاختيارuff09 | |||
| الأبعاد | 48 مم × 96 مم × 80 مم (ارتفاع × عرض × عمق) | |||
| حجم الثقب | 44 مم × 92 مم (ارتفاع × عرض) | |||
| تثبيت | تركيب سريع وسهل على اللوحة | |||
لقياس درجة حموضة المحلول، يُغمر قطب زجاجي في المحلول، ويُوضع قطب مرجعي أيضًا لتوفير نقطة مرجعية ثابتة للقياس. ثم يقيس جهاز قياس درجة الحموضة فرق الجهد بين القطب الزجاجي والقطب المرجعي، وتُستخدم هذه القيمة لحساب درجة حموضة المحلول.
من أهم العوامل التي يجب مراعاتها عند استخدام جهاز قياس الرقم الهيدروجيني (pH) هي المعايرة. يجب معايرة أجهزة قياس الرقم الهيدروجيني بانتظام باستخدام محاليل منظمة ذات قيم pH معروفة لضمان دقة القياسات. تعمل المعايرة على ضبط جهاز قياس الرقم الهيدروجيني لمراعاة أي انحراف أو تغير في حساسية القطب الزجاجي مع مرور الوقت.
هناك عامل آخر يجب مراعاته وهو درجة الحرارة. إذ يمكن أن تتأثر درجة حموضة المحلول بدرجة الحرارة، لذا من المهم قياس درجة حرارة المحلول واستخدام خاصية تعويض درجة الحرارة في جهاز قياس الحموضة لتصحيح أي تغيرات في درجة الحموضة ناتجة عن درجة الحرارة.
بالإضافة إلى القطب الزجاجي والقطب المرجعي، تحتوي أجهزة قياس الأس الهيدروجيني على شاشة عرض تُظهر قيمة الأس الهيدروجيني للمحلول قيد الاختبار. كما تتميز بعض هذه الأجهزة بميزات إضافية مثل التعويض التلقائي لدرجة الحرارة، وإمكانية تسجيل البيانات، والقدرة على تخزين بيانات المعايرة لمحاليل منظمة متعددة.
بشكل عام، يقيس جهاز قياس الرقم الهيدروجيني (pH) درجة حموضة المحلول باستخدام قطب زجاجي حساس لأيونات الهيدروجين، وقطب مرجعي لضمان الثبات، ووحدة عرض لعرض قيمة الرقم الهيدروجيني. يُعدّ كل من المعايرة الدورية وتعويض درجة الحرارة من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند استخدام جهاز قياس الرقم الهيدروجيني لضمان دقة وموثوقية القياسات.
ختاماً، يُعدّ فهم كيفية قياس جهاز قياس الرقم الهيدروجيني (pH) للمحاليل أمراً بالغ الأهمية لكل من يعمل في مجال الكيمياء أو الأحياء. فمن خلال معرفة المبادئ الأساسية لقياس الرقم الهيدروجيني وكيفية استخدام جهاز القياس بشكل صحيح، يستطيع الباحثون والعلماء الحصول على قياسات دقيقة وموثوقة للرقم الهيدروجيني في تجاربهم وتحليلاتهم.
