máy đo pH là gì
Máy đo pH đo độ axit hoặc độ kiềm của một mẫu bằng cách nhúng điện cực vào mẫu và đọc kết quả ngay tại chỗ. Điện cực và màn hiển thị là một thiết bị thống nhất, dù đó là thân bút có đầu dò ở ngay đầu, máy cầm tay nối trên một đoạn cáp ngắn, hay máy để bàn có giá đỡ giữ một đầu dò rời. Điều nó không làm là ở lại một nơi cố định hoặc báo về một hệ thống nào đó: máy đo được mang tới mẫu, đọc số, rồi lại cất đi.
Đó là điều phân biệt nó với một máy phân tích pH, loại được gắn cố định trong một đường ống hoặc một bể và giữ một ngõ ra tín hiệu dòng điện cho một hệ thống điều khiển. Hai loại không phải là hai thiết bị cạnh tranh nhau. Một phòng thí nghiệm làm việc theo một quy cách thường kết cục có cả hai, máy phân tích cho giá trị liên tục và máy đo cho các phép kiểm tra quanh nó, và máy đo cũng chính là thứ khiến một số đọc khả thi ở nơi không có đường ống nào để lắp bất cứ thứ gì vào.
Cái khó khi mua một máy đo hiếm khi nằm ở phần điện tử. Nó nằm ở điện cực, ở hình dạng đầu dò và ở quy trình mà số đọc sẽ được hiệu chuẩn theo, vì chính những thứ đó quyết định đo được gì và con số có đáng tin hay không. Trang này trình bày các quyết định ấy, cùng ranh giới với những loại mà một yêu cầu về máy đo pH thường hóa ra là.
Cách máy đo pH đo
Một bầu thủy tinh cảm biến và một phần tử tham chiếu tạo thành một tế bào điện hóa, và điện áp giữa hai đầu phụ thuộc vào hoạt độ ion hydro của dung dịch mà bầu thủy tinh nằm trong. Đáp ứng theo thang logarit, nên các bước bằng nhau về pH ứng với các bước bằng nhau về điện áp chứ không ứng theo tỷ lệ thuận, và máy đo chuyển điện áp đó thành một giá trị pH tại nhiệt độ mà nó đo được. Số đọc hoàn toàn dựa trên một phép hiệu chuẩn được thiết lập với các dung dịch đệm có pH đã biết, đó là lý do máy đo chỉ đáng tin đúng bằng mức các dung dịch đệm mà nó được chuẩn theo.
Ba điều thực tế rút ra từ đó. Bầu thủy tinh là một vật tư tiêu hao: nó lão hóa, bị axit flohidric tấn công, và bị mất nước nếu được phép khô giữa các lần dùng, nên nó phải được giữ ẩm. Phần tham chiếu của tế bào cũng quan trọng ngang phần đo, và một khớp nối bị tắc một phần biểu hiện ra bằng một số đọc trôi hoặc đáp ứng chậm, điều mà không lần hiệu chuẩn lại nào chữa được. Còn nhiệt độ xuất hiện hai lần, một lần như một độ hiệu chỉnh mà máy áp vào đáp ứng của điện cực và một lần như một tính chất của chính mẫu - mạch bù xử lý lần thứ nhất chứ không xử lý lần thứ hai.
Hình thức thiết bị khi đó quyết định điều gì khả thi. Một máy dạng bút đi được mọi nơi mà không phải đặt để hay kéo cáp, đó là điều làm cho một cuộc khảo sát qua nhiều điểm trở nên khả thi. Một máy để bàn giữ đầu dò trong giá đỡ để điện cực ổn định mà không bị xáo động trong lúc đọc, đó là điều giúp dễ đạt một kết quả lặp lại. Phần điện tử bên trong hai loại là giống nhau; cách đầu dò được đưa tới mẫu mới là thứ thay đổi.
Lựa chọn cấu hình
Phần lớn thông số được quyết định bởi những lựa chọn này chứ không phải bởi cấp chính xác. Mỗi lựa chọn ràng buộc lựa chọn kế tiếp, nên chúng được chốt theo thứ tự.
| Cấu hình | Tùy chọn cần xác định | Nó thực sự quyết định điều gì |
| Hình thức thiết bị | Thân bút hoặc loại bỏ túi, máy cầm tay nối trên cáp, và máy để bàn kèm giá đỡ | Máy có thể được dùng ở đâu và mẫu được tiếp cận như thế nào. Máy dạng bút không cần bàn và không cần cáp; máy để bàn cho phép đầu dò ổn định mà không bị xáo động. |
| Độ phân giải số đọc | 0,1 pH, 0,01 pH, và mịn hơn trên các thiết bị chuyên dùng | Kết quả có so sánh được với một quy cách hay không. Một số đọc cho ở độ 0,1 pH không phân biệt được chênh lệch 0,05. |
| Hình dạng đầu dò | Bầu hình cầu, đầu nhọn dạng kim, đầu kim dài, và dạng phẳng hoặc dạng bề mặt | Đo được những gì: một mẫu lỏng, một mẫu bán rắn được đâm vào, một thể tích khối, hay một bề mặt và một thể tích nhỏ. |
| Cấu tạo điện cực | Bầu thủy tinh hoặc thân không thủy tinh, và khớp nối tham chiếu dạng kín hoặc dạng nạp lại được | Đầu dò hành xử ra sao trong môi trường đo và nó trụ được bao lâu trước khi phải thay. |
| Bù nhiệt độ | Tự động từ một cảm biến tích hợp, hoặc nhập tay nhiệt độ của mẫu | Một số đọc lấy ở một nhiệt độ có so sánh được với một số đọc lấy ở một nhiệt độ khác hay không. |
| Phương án hiệu chuẩn | Một, hai hoặc ba điểm đệm, và máy có tự nhận ra dung dịch đệm và báo ra độ dốc hay không | Bao nhiêu phần độ chính xác nằm ở việc người thao tác theo đúng quy trình, và bao nhiêu phần thiết bị tự bù lấy. |
| Chức năng khi đọc | Giữ số đọc, giá trị nhỏ nhất và lớn nhất, chỉ báo ổn định, và bộ tự ghi bên trong máy | Một giá trị có bắt được khi đo xa bàn hay không, và một loạt số đọc có lưu được mà không phải chép tay hay không. |
| Độ kín và nguồn điện | Kiểu pin hoặc cell, và cấp bảo vệ chống xâm nhập của thân máy | Máy có dùng được ở khu vực ướt hoặc có được xịt rửa hay không, và chạy được bao lâu giữa các lần thay pin. |
Cách chọn máy đo pH
| Yếu tố | Vì sao nó quyết định kết quả | Cách xác định trước khi gửi yêu cầu |
|---|
| Mẫu thực chất là gì | Chất lỏng, bán rắn, và bề mặt kèm thể tích nhỏ mỗi thứ cần một hình dạng đầu dò khác nhau | Mô tả trạng thái của mẫu, không chỉ nêu tên gọi của nó. |
| Độ phân giải và độ chính xác yêu cầu | Chúng suy ra từ ngưỡng mà kết quả bị phán định, không suy ra từ thiết bị | Nêu ngưỡng chấp nhận, và giá trị mà ngưỡng đó áp dụng. |
| Nhiệt độ của các mẫu | Nhiệt độ chi phối cả việc chọn điện cực lẫn việc bù nhiệt có đủ hay không | Cho biết nhiệt độ mẫu thường gặp và nhiệt độ mẫu tối đa. |
| Môi trường hóa chất | Axit flohidric, kiềm mạnh, sunfua và protein đều tấn công những phần khác nhau của tế bào đo | Liệt kê mọi môi trường mà đầu dò sẽ gặp, kể cả các chất tẩy rửa. |
| Máy sẽ được dùng ở đâu | Một cái bàn, cạnh bể, sàn ướt và một cuộc khảo sát hiện trường đặt ra yêu cầu khác nhau lên thân máy và lên độ kín | Mô tả vị trí sử dụng, và nơi đó có ướt hoặc có bị xịt rửa bằng tia nước hay không. |
| Kết quả được lưu giữ thế nào | Một quyển sổ tay, hoặc một giá trị được lấy ra từ thiết bị | Nêu rõ số đọc có phải được ghi lại, xuất ra, hay chỉ cần nhìn thấy. |
| Máy sẽ được hiệu chuẩn ra sao | Số điểm đệm và việc có sẵn dung dịch đệm mới đặt ra trần của độ chính xác đạt được | Nêu rõ ai hiệu chuẩn, bao lâu một lần, và hiệu chuẩn bằng gì. |
Nếu một trong các điểm này vẫn chưa xác định được, hãy gửi những thông tin đã có. Báo giá có thể được lập dựa trên mô tả nhiệm vụ và hoàn thiện sau khi bổ sung các phần còn thiếu.
Các lựa chọn thay thế gần nhất
Đây là những loại mà một yêu cầu về máy đo pH thường hóa ra là, và là điểm mà lựa chọn thực sự được quyết định.
| Loại thay thế gần nhất | Điều gì phân biệt nó với máy đo pH |
| Máy phân tích pH | Cùng hóa học điện cực nhưng được lắp và giữ cố định ngay trong đường ống, với một ngõ ra tín hiệu dòng điện, các tiếp điểm báo động và thường kèm một bố trí vệ sinh. Máy đo được mang tới mẫu rồi đọc; máy phân tích thì cố định và báo liên tục. Nơi nào giá trị phải được ghi lại, truyền đi hoặc dùng để định liều, thì đó là việc của máy phân tích, còn máy đo trở thành phép kiểm tra cơ động để đối chiếu với nó. |
| Máy đo pH quá trình | Một lắp đặt cố định nhằm chỉ báo tại chỗ chứ không nhằm một vòng điều khiển. Nó nằm giữa hai loại: nó ở lại tại chỗ giống một máy phân tích nhưng không dẫn động bất cứ thứ gì. Nếu chỉ cần có người nhìn thấy giá trị tại bể thì đây là thiết bị đúng; nếu số đọc phải tác động trở lại thì không phải. |
| Máy phân tích ORP | Đo xu hướng của dung dịch bị oxy hóa hay bị khử, tính bằng milivolt, chứ không đo độ axit. Kiểm soát khử trùng thường là nhiệm vụ của ORP, vì khả năng diệt khuẩn của một dòng nước clo phụ thuộc vào nhiều hơn là pH của nó. Khi một quy định nêu tên cả hai đại lượng thì phép đo này không thay thế được phép đo kia. |
| Máy đo độ dẫn điện | Đếm các ion hòa tan chứ không đếm ion hydro, đó là điều khiến nó bền trong các dòng nước bẩn và hữu ích cho nước rửa cũng như cho các phép kiểm tra nhiễm bẩn. Nó không cần khớp nối tham chiếu và không cần hiệu chuẩn theo dung dịch đệm. Nó không phân biệt được axit với kiềm, và nó thường được mua kèm một máy đo pH chứ không phải thay cho máy đo pH. |
| Máy đo TDS | Báo tổng chất rắn hòa tan, thường được suy ra từ phép đo độ dẫn điện. Kết quả cho biết có bao nhiêu chất hòa tan, chứ không cho biết dung dịch là axit hay kiềm, và không phụ thuộc vào cân bằng giữa hai thành phần đó. |
| Giấy thử màu và bộ so màu | Cho một kết quả đối chiếu với một thang màu in sẵn, không có điện cực, không có hiệu chuẩn và không có gì phải giữ ẩm. Chúng phù hợp với một phép kiểm tra thô khi giá trị chỉ cần nằm trong một dải. Chúng không có độ phân giải để báo, không có bản ghi và không có ngõ ra, và màu hoặc độ đục của mẫu sẽ nhiễu vào kết quả đọc. |
Ba loại đầu tiên trong số này là lắp đặt cố định chứ không phải thiết bị cầm trên tay, còn ba loại sau trả lời một câu hỏi khác. Xác định xem yêu cầu thực chất là loại nào, trước khi chọn máy đo, rẻ hơn là phát hiện ra điều đó khi các mẫu đã được chạy.
Nội dung cần có trong yêu cầu
Phản hồi đầu tiên có thể là một báo giá thay vì một loạt câu hỏi nếu yêu cầu mang theo những thông tin này. Khi không biết một giá trị, hãy gửi mô tả nhiệm vụ và chúng tôi sẽ xác nhận nó ngụ ý điều gì.
- Mẫu là gì, và nó là chất lỏng, bán rắn, một bề mặt hay một thể tích nhỏ
- Dải pH dự kiến, cùng quy cách hoặc ngưỡng mà kết quả được so sánh theo
- Nhiệt độ mẫu thường gặp và nhiệt độ mẫu tối đa
- Mọi môi trường mà đầu dò sẽ gặp, kể cả các chất tẩy rửa
- Thiết bị được dùng ở một cái bàn, ở cạnh bể, hay ngoài hiện trường
- Số đọc có phải được ghi lại, xuất ra, hay chỉ cần nhìn thấy và chép tay
- Máy sẽ được hiệu chuẩn như thế nào và bằng những dung dịch đệm nào
- Thiết bị có phải làm việc ở một vị trí ướt hoặc được rửa bằng tia nước hay không
- Số lượng, cảng đến và thời gian giao hàng yêu cầu
