Що таке pH-метр
pH-метр міряє кислотність або лужність проби, занурюючи в неї електрод і читаючи результат на місці. Електрод і дисплей це один прилад, чи це корпус у формі ручки із зондом на кінці, чи портативний блок на короткому кабелі, чи настільний прилад із тримачем для окремого зонда. Він не стоїть на місці й нікуди не передає показ: pH-метр несуть до проби, читають і кладуть.
Саме цим він відрізняється від pH-аналізатора, який закріплений у лінії чи в резервуарі й тримає струмовий вихід для системи керування. Це не конкуруючі прилади. Лабораторія, що працює за специфікацією, зазвичай має обидва: аналізатор для безперервного значення і pH-метр для перевірок навколо нього, а pH-метр ще й робить відлік можливим там, де немає лінії, у яку можна щось встановити.
Складність при купівлі рідко в електроніці. Вона в електроді, формі зонда й у процедурі, за якою відлік калібруватимуть, бо саме це визначає, що можна виміряти і чи можна довіряти числу. Далі йдеться про ці рішення і про межу з типами, якими запит на pH-метр часто виявляється насправді.
Як pH-метр вимірює
Скляна чутлива кулька й елемент порівняння утворюють електрохімічну комірку, і напруга на ній залежить від активності іонів водню в розчині, у якому кулька стоїть. Відгук логарифмічний, тому рівні кроки pH відповідають рівним крокам напруги, а не пропорційним, і pH-метр переводить цю напругу в значення pH за тієї температури, яку він виміряв. Відлік повністю тримається на калібруванні за буферними розчинами з відомим pH, і тому pH-метр добрий настільки, наскільки добрі буфери, за якими його виставили.
З цього випливають три практичні факти. Кулька є витратною частиною: вона старіє, її руйнує фтороводнева кислота, і вона висихає, якщо їй дати висохнути між вимірюваннями, тому її треба тримати вологою. Елемент порівняння такий самий важливий, як вимірювальний, і частково забитий перехід проявляється як відлік, що дрейфує або реагує повільно, і жодне перекалібрування цього не лікує. Температура входить двічі: раз як поправка, яку pH-метр застосовує до відгуку електрода, і раз як властивість самої проби; схема компенсації виправляє перше і не виправляє друге.
Далі форма приладу визначає, що практично зручно. pH-метр-ручка йде будь-куди, йому нема чого класти й нема кабелю тягнути, і саме це робить можливим обхід багатьох точок. Настільний прилад тримає зонд у тримачі, щоб електрод заспокоївся без перешкод, поки беруть відлік, і саме це полегшує повторюваний результат. Електроніка в обох схожа; змінюється те, як зонд подано до проби.
Варіанти конфігурації
Більшу частину специфікації визначають саме ці рішення, а не клас похибки. Кожне обмежує наступне, тому їх узгоджують по порядку.
| Конфігурація | Варіанти на вибір | Що це насправді визначає |
| Виконання приладу | Корпус у формі ручки, портативний блок на кабелі й настільний прилад із тримачем | Де можна користуватися pH-метром і як дістатися до проби. Ручці не потрібен ні стіл, ні кабель; настільний прилад дає зондові заспокоїтися без перешкод. |
| Роздільна здатність відліку | 0,1 pH, 0,01 pH і дрібніше на спеціалізованих приладах | Чи можна взагалі порівняти результат зі специфікацією. Відлік із точністю 0,1 pH не розрізнить різниці 0,05. |
| Виконання зонда | Сферична кулька, списоподібний, довгий списоподібний, а також плоска або поверхнева форма | Що можна виміряти: рідку пробу, напівтверду, у яку зонд встромляють, об'єм у посудині або поверхню й малий об'єм. |
| Конструкція електрода | Скляна кулька або корпус без скла і закритий або поповнюваний перехід порівняння | Як зонд поводиться в середовищі й скільки він там витримує до заміни. |
| Температурна компенсація | Автоматична від вбудованого давача або ручне введення температури проби | Чи можна порівняти відлік, узятий за однієї температури, з відліком за іншої. |
| Організація калібрування | Одна, дві або три точки буферних розчинів і чи розпізнає pH-метр буфер і показує крутість | Яка частина точності тримається на тому, що оператор дотримується процедури, а яку бере на себе прилад. |
| Функції відліку | Фіксація, мінімум і максимум, індикація стабільності й внутрішня пам'ять | Чи можна зафіксувати значення далеко від столу і чи можна зберегти серію відліків, не записуючи їх. |
| Захист корпусу й живлення | Тип елемента живлення або акумулятора і ступінь захисту корпусу | Чи можна користуватися pH-метром у вологій зоні або обполіскувати його і скільки він працює між замінами елементів. |
Як вибрати pH-метр
| Чинник | Чому це визначає відповідь | Як з'ясувати це до запиту |
|---|
| Що саме є пробою | Рідина, напівтверда маса, поверхня й малий об'єм потребують різної форми зонда | Опишіть стан проби, а не лише її назву. |
| Потрібні роздільна здатність і похибка | Вона випливає з межі, за якою оцінюють результат, а не з приладу | Зазначте межу приймання і значення, до якого вона стосується. |
| Температура проб | Вона визначає і вибір електрода, і те, чи достатньо компенсації | Дайте звичайну й найбільшу температуру проби. |
| Хімічне середовище | Фтороводнева кислота, сильний луг, сульфіди й білки ушкоджують різні частини комірки | Перелічіть усі середовища, які побачить зонд, разом із мийними засобами. |
| Де працюватиме pH-метр | Стіл, борт резервуара, мокра підлога й польове обстеження по-різному вимагають від корпусу й захисту | Опишіть місце і те, чи там волого і чи миють прилад зі шланга. |
| Як зберігають результати | Записник або значення, зняте з приладу | Зазначте, чи відлік треба реєструвати, експортувати чи лише побачити. |
| Як його калібруватимуть | Кількість точок буферних розчинів і наявність свіжих буферів ставлять межу досяжної точності | Скажіть, хто калібрує, як часто і чим. |
Якщо щось із цього ще не визначено, надішліть те, що відомо. Пропозицію можна підготувати за описом завдання й уточнити, коли прогалини заповнять.
Найближчі альтернативи
Це типи, якими зазвичай виявляється запит на pH-метр, і точка, у якій вибір справді визначається.
| Найближча альтернатива | Що відрізняє її від pH-метра |
| pH-аналізатори | Та сама хімія електрода, встановлена в лінії й закріплена там, зі струмовим виходом, контактами сигналізації й часто з промиванням. pH-метр несуть до проби й читають; аналізатор закріплений і повідомляє безперервно. Там, де значення треба реєструвати, передавати або за ним дозувати, це аналізатор, а pH-метр стає переносною перевіркою проти нього. |
| Технологічні pH-метри | Стаціонарна установка для місцевої індикації, а не для контуру керування. Він стоїть посередині: тримається на місці, як аналізатор, але нічим не керує. Там, де комусь треба просто бачити значення біля резервуара, це саме той прилад; там, де відлік має діяти, він не підходить. |
| ORP-аналізатори | Міряє схильність розчину окиснюватися чи відновлюватися, у мілівольтах, а не його кислотність. Керування знезараженням зазвичай є задачею ORP, бо знезаражувальна сила хлорованого потоку залежить не лише від pH. Жодне з цих вимірювань не замінює інше там, де норматив називає обидва. |
| Кондуктометри | Рахують розчинені іони, а не іони водню, і саме тому вони стійкі в брудних потоках і корисні для промивної води та перевірок на забруднення. Їм не потрібен ні перехід порівняння, ні калібрування за буферами. Вони не відрізняють кислоту від лугу, і їх зазвичай купують разом із pH-метром, а не замість нього. |
| TDS-метри | Показує загальний вміст розчинених речовин, зазвичай обчислений із вимірювання провідності. Він відповідає на питання, скільки розчинено, а не на питання, кислий розчин чи лужний, і не залежить від співвідношення між ними. |
| Індикаторні смужки й компаратори кольору | Дають результат за надрукованою колірною шкалою, без електрода, без калібрування і без потреби тримати щось вологим. Вони годяться для грубої перевірки, де значення має лише лежати в смузі. У них немає ні роздільної здатності, яку можна заявити, ні запису, ні виходу, а колір або каламутність проби заважають відліку. |
Перші три з них є стаціонарними установками, а не приладами в руці, а останні три відповідають на інше питання. З'ясувати, чим насправді є вимога, до того як вибирати pH-метр, дешевше, ніж виявити це, коли проби вже пішли в роботу.
Що додати до запиту
Перша відповідь може бути пропозицією, а не набором запитань, якщо запит містить ці дані. Якщо цифра невідома, надішліть опис задачі, і ми підтвердимо, що з нього випливає.
- Що є пробою: рідина, напівтверда маса, поверхня чи малий об'єм
- Очікуваний діапазон pH і специфікація або межа, з якою порівнюють результат
- Звичайна й найбільша температура проби
- Усі середовища, які побачить зонд, разом із мийними засобами
- Чи працює прилад за столом, біля резервуара чи в полі
- Чи відлік треба реєструвати, експортувати чи лише побачити й записати
- Як калібруватимуть pH-метр і за якими буферами
- Чи має прилад працювати в вологому місці або під мийкою
- Кількість, порт призначення та потрібна дата постачання
