بعد از توزین و دما، اندازهگيری pH از مهمترین پارامترهای مورد توجه در آزمایشگاهها میباشد. مقدار pH با اندازهگیری فعالیت یون هیدروژن تعیین میشود و از اين طريق اسیدی یا بازیبودن نمونه مشخص میشود. تعيين pH در فرآیندهای بیوشیمیایی، شیمیایی و بیولوژیکی ضروری و مهم است. این پارامتر به وسیله الکترود شیشهای pH اندازهگیری میشود. غشاء شیشهای الكترود در برابر کوچکترین تغییرات پتانسیل محلول كه به وسیله یونهای هیدروژن موجود در محلول نسبت به الکترود مرجع ايجاد شده است، حساس میباشد. این پتانسیل در دستگاه pH متر به وسیله معادله نرنست به صورت pH گزارش میشود.
تعمیر pH متر ۳۳۰i و ۳۴۰i از برند WTW
مقدمه
معرفی شرکت WTW تولید کننده pH متر
هسته اولیه کمپانی WTW در سال ۱۹۴۵ توسط آقای دکتر Karl Slevogt در آلمان تاسیس گردید و در سال ۱۹۴۸ نام خود را به WTW تغییر داد. در سالهای ۱۹۶۸ و ۱۹۵۴ به ترتیب اولین pH متر و اکسیژنمتر خود را به بازار معرفی کرد. این کمپانی از ابتدای سال ۲۰۱۱ به گروه Xylem آمریکا ملحق شده است. فعالیت این گروه Xylem نیز همچون شرکت WTW در زمینه کنترل کیفیت آب است و طیف وسیعی از محصولات مختلف آنلاین و آزمایشگاهی را در این زمینه ارائه میدهد.
هدف اصلی این مجموعه مشارکت در بهبود کیفیت آب و ارائه راه حلهای نو در سراسر جهان میباشد. به دلیل گستردگی بسیار و کیفیت بالای محصولات ارائه شده توسط شرکت WTW، متخصصین در سراسر جهان برای اندازهگیری pH، هدایت،DO (Dissolved Oxygen) ، کدورت، BOD (Biochemical Oxygen Demand)، غلظت یون و … از محصولات این کمپانی استفاده میکنند. همچنین کارشناسان صنایع مختلف با استفاده از الکترودهای هوشمند و متنوع ارائه شده توسط این شرکت دقت و صحت اندازهگیریهای خود را تضمین مینمایند.

توضیحات دستگاه pH متر ۳۳۰i و ۳۴۰i شرکت WTW
این دستگاه فشرده به شما اجازه می دهد که به طور مرتب و با دقت و اطمینان مقادیر pH را اندازه گیری کنید. این دو مدل pH متر بالاترین میزان راحتی، اطمینان و امنیت اندازه گیری را برای تمام برنامه های کاربردی فراهم می کند. این pH متر برای استفاده روزمره در آزمایشگاه راحت است و دارای صفحه نمایش چند منظوره با نمایش pH، درجه حرارت و سیستم کالیبراسیون (MultiCal®) است. در واقع اکثر pH مترهای شرکت WTW توانایی کالیبراسیون به چند روش مختلف را دارند.
کاربردهای pH 330i و pH340i
شعار شرکت Xylem که در حال حاضر WTW یکی از زیرمجموعه های آن به حساب می آید این است: “Let’s Solve the water”: بدین معنی که اکثر ابزار این مجموعه جهت آنالیز آب و تجهیزات آبی تولید شده است. از کابردهای pH سنج ها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- در زمینه توسعه و تحقیق (R&D)
- تجزیه و تحلیل آب
- علوم زیستی
ویژگی های pH 330i و pH340i
- صفحه نمایش بزرگ
- تمیز کردن راحت صفحه کلید غشایی
- مناسب برای سنجش روزمره با اندازه گیری های دقیق
- دستورالعمل ساده و راحت
- کالیبراسیون به چند روش مختلف
فرمول و معادلات به کار رفته در انواع pH ها
طبیعت مولکول آب این است که در محلول های آبی به دو یون تجزیه شود:
-H2O <——–> H+ + OH
H+ یون هیدروژن یا پروتون و OH- یون هیدروکسید نامیده می شود.
pH توضیحات ریاضی از نحوه فعالیت یون های هیدروژن است محدوده ای که می تواند اشغال کند از -۱ تا +۱۵ متغیر است. بر حسب این مقیاس، مایعات به سه دسته خنثی، اسیدی و بازی طبقه بندی می شوند. اگر یک محصول نه اسید باشد نه باز به آن خنثی یا neutral می گویند. عدد مربوط به مایعات یا محلول های خنثی، pH = 7 است. اسید یعنی فعالیت بالای یون های هیدروژن و pH بالاتر از ۷٫ محلول های بازی با فعالیت پایین یون های هیدروژن و به طبع فعالیت بالای یون های هیدروکسید و pH بالاتر از ۷ شناسایی می شوند. تصویر زیر نمونه هایی از مقیاس pH را شنان می دهد. مقیاس pH یک مقیاس لگاریتمی است و تغییر یک واحد به این معنی است که فعالیت های یون های هیدروژن ۱۰ برابر کاهش یا افزایش داشته است. این توضیح می دهد که چرا خوردگی با افزایش فاصله از نقطه خنثی به شدت افزایش می یابد.
الکترود pH یک سنسور الکتروشیمیایی است که شامل الکترود مرجع و الکترود اندازه گیری است. الکترود اندازه گیری از شیشه خاص ساخته شده است که به دلیل ویژگی های سطحی نسبت به یون های هیدروژن بسیار حساس است و با یک بافر با pH = 7 پر شده است. غوطه ور کردن این الکترود درون نمونه موجب تغییر ولتاژ الکترود اندازه گیری نسبت به الکترود مرجع می شود. این تغییر می تواند شناسایی و اندازه گیری و به pH تبدیل شود.
شرایط نگهداری
این دستگاه شرایط نگهداری و مراقبت خاصی ندارد. تنها تعویض باتری ها باید به طور منظم و به موقع انجام شود.
عملکرد کلیدهای pH متر ۳۳۰i و ۳۴۰i شرکت WTW
کلید روشن و خاموش
در صورتی که کلید روشن وخاموش را فشار دهید برای اولین بار صفحه نمایش تمام علائم اختصاری را نشان می دهد. پس از این، دستگاه به طور اتوماتیک به حالت اندازه گیری تغییر می کند و صفحه نمایش مقدار اندازه گیری مرتبط را نمایش می دهد.
کلید انتخاب رزولوشن pH
اگر کلید <M> را فشار دهید و همزمان کلید <RUN/ENTER> را پایین نگه دارید، میتوانید بین رزولوشن۰٫۰۱ و ۰٫۰۰۱ جا به جا شوید.
کلید AR یا AutoRead
تابع AutoRead پایداری سیگنال اندازه گیری را چک می کند (جز اندازه گیری ولتاژ ORP). با فشار دادن کلید <AR> آن را فعال کنید سپس <RUN/ENTER> را فشار دهید تا اندازه گیری خودکار شروع به کار کند. هنگام این اندازه گیری، نماد AR روی صفحه نمایش چشمک می زند تا به مقداری پایدار برسد.
اندازه گیری دما
شما می توانید هنگام اندازه گیری ها، از الکترود pH استفاده کنید یا استفاده نکنید. ابزار اندازه گیری تشخیص می دهد که سنسور دما متصل شده است و به طور خودکار به حالت مناسب برای اندازه گیری دما متصل می شود.
** اگر میخواهید مقادیر را به صورت دستی وارد کنید از کلید های اسکرول بالا و پایین استفاده نمایید **
در تصویر زیر کلیدهای روی دستگاه و عملکرد هر کدام را میبینید.
⇓
خطاهای معمول
خطای ۰FL
علت | راه حل |
الکترود پی اچ متصل نیست | اتصال را برقرار کنید |
وجود حباب های هوا در اطراف دیافراگم الکترود پی اچ | حذف حباب های هوا |
کابل الکترود پی اچ دچار قطعی شده است | جایگزین کردن الکترود پی اچ |
ژل الکترولیت خشک شده است | جایگزین کردن الکترود پی اچ |
خطای E3
علت | راه حل |
دیافراگم دچار آلودگی شده است | دیافراگم را تمیز کنید |
غشا دچار آلودگی شده است | دیافراگم را تمیز کنید |
وجود رطوبت در پلاگین (پلاگ) | پلاگین (پلاگ) را خشک نمایید |
الکترولیت کهنه | پر کردن دوباره الکترولیت یا
جایگزین کردن الکترود |
الکترودهای از کار افتاده | جایگزین کردن الکترود |
الکترودهای شکسته | جایگزین کردن الکترود |
چرا انجام کالیبراسیون ضروری است؟
الکترودهای pH به مرور زمان کهنه می شوند و این باعث تغییر عدم تقارن (نقطه صفر) و شیب الکترودهای pH می شود. در نتیجه مقدار اندازه گیری شده، نادرست می شود. کالیبراسیون مقادیر فعالی عدم تقارن و شیب الکترودها را تعیین می کند و آنها را در دستگاه ذخیره می کند. بنابراین شما باید در فواصل دستگاه را کالیبره نمایید.
چه زمانی انجام کالیبراسیون لازم است؟
- هنگام اتصال یک الکترود دیگر (تعویض الکترود)
- زمانی که نماد سنسور چشمک می زند که در دو صورت زیراتفاق می افتد:
– پس از انقضای دوره کالیبراسیون
– پس از وقفه در ولتاژ (به عنوان مثال تغییر باتری)
کالیبراسیون pH 330i به روش AutoCal Tec
به طور کلی سه روش کالیبراسیون زیر وجود دارد:
- Autocal Tec
- Autocal Din
- ConCal
در این قسمت روش اول شرح داده می شود. سایر روش ها را می توانید با دانلود فایل دستورالعمل کار با دستگاه از بخش دانلودها مطالعه نمایید.
کالیبراسیون را میتوان با استفاده از ۱ یا ۲ یا ۳ محلول بافری (کالیبراسیون تک نقطه ای، دو نقطه ای و سه نقطه ای) انجام داد. در کالیبراسیون سه نقطه ای، دو نقطه صفر یا عدم تقارن جداگانه (ASY2/S2 & ASY1/S2) برای دو محدوده بین سه نقطه بافر تعیین می شود و برای اندازه گیری مقدار کالیبراسیون مربوط به محدوده مربوطه مورد استفاده قرار میگیرد.
مراحل انجام کالیبراسیون
- دستگاه را با فشردن دکمه ۴ (تصویر در سربرگ دستورالعمل کار با دستگاه) روشن نمایید
- الکترود pH را به دستگاه متصل کنید.
- محلول های بافر را آماده کنید. (در صورت کایبراسیون دو نقطه ای محلول اول حتما دارای pH 7 باشد و محلول دوم دارای pH 4 باشد)
- دمای محلول را تنظیم کرده و دمای کنونی را اندازه بگیرید. (دمای محلول را توسط کلیدهای ۵ و ۶ میتوانید تغییر دهید)
- دکمه کالیبراسیون را چندین بار فشار دهید تا تابع Auto Tec روی صفحه نمایش نمایان شود.
- دکمه کالیبراسیون را فشار دهید و الکترود را وارد محلول بافر اول نمایید و دکمه ۷ یا Run Enter را فشار دهید AR روی صفحه نمایش چشمک می زند تا زمان پایدار شدن اندازه گیری توسط دستگاه صبر کنید در این صورت پیغام Ct 2 روی نمایشگر نمایان می شود.
- الکترود را از بافر خارج کرده و درون آب مقطر قوطه ور سازید تا شستشو شود.
- دمای محلول دوم را در صورت لزوم دوباره تنظیم کنید و مرحله ۶ را تکرار کنید. دراین مرحله ولتاژ (mv) نیز نمایان شده داده می شود و همچنین شیب (mv/pH) را نمایش داده می شود.
- برای بازگشت به مرحله بعدی اندازه گیری کلید M یا ۳ را فشار دهید. و مراحل قبل را تکرار کنید.
ارزیابی کالیبراسیون
پس از کالیبراسیون، ابزار اندازه گیری به خودکار برآورد میزان کالیبراسیون را ارزیابی می کند. عدم تقارن و شیب به طور جداگانه ارزیابی می شوند و بدترین ارزیابی رو ی صفحه نمایش ظاهر می شود. راهنمای هز کدام از ارزیابی های کالیبراسیون نمایش داده شده روی صفحه نمایش به صورت زیر است.