חיישן PH מים

חיישן pH של מים הוא מכשיר אלקטרוני המשמש למדידת החומציות או הבסיסיות של נוזל (בדרך כלל מים). הוא מזהה את ריכוז יוני המימן בתמיסה וממיר אותו לאות חשמלי הניתן למדידה, בדרך כלל במיליוולט (mV), שמתורגם לאחר מכן לערך pH.

כיצד פועל חיישן pH?

חיישן pH מורכב משני מרכיבים עיקריים:

1. אלקטרודת pH (אלקטרודת זכוכית)

• עשוי ממברנת זכוכית מיוחדת הרגישה ליוני מימן (H⁺).

• כאשר טבילה במים, יוני מימן מתקשרים עם הזכוכית, ויוצרים הפרש מתח קטן.

2. אלקטרודת ייחוס

• מספק מתח ייחוס יציב לצורך השוואה.

• בדרך כלל מלא בתמיסת אשלגן כלורי (KCl).

עקרון עבודה:

• אלקטרודת ה-pH יוצרת מתח פרופורציונלי לריכוז יוני H⁺.

• אלקטרודת הייחוס מבטיחה קו בסיס יציב.

• הפרש המתח בין שתי האלקטרודות נמדד ומומר לערך pH באמצעות משוואת Nernst:

  E=E0−F2.303⋅RT⋅pH

  (כאשר E=מתח נמדד, E0=מתח ייחוס, R=קבוע גז, T=טמפרטורה, F=קבוע פאראדיי)

רוב חיישני ה-pH המודרניים כוללים חיישן טמפרטורה לפיצוי טמפרטורה אוטומטי (ATC) כדי להבטיח קריאות מדויקות.

כיצד להשתמש בחיישן pH למדידת pH במים?

1. כיול (חיוני לדיוק)

• השתמש בתמיסות חיץ pH (למשל, pH 4.0, 7.0, 10.0).

• טבלו את החיישן בכל מאגר והתאם את הקריאות בהתאם.

2. מְדִידָה

• שטפו את החיישן במים מזוקקים.

• טובלים אותו בדגימת המים וממתינים לייצוב (בדרך כלל 30 שניות עד 2 דקות).

• רשום את קריאת ה-pH.

3. תַחזוּקָה

• אחסן את החיישן בתמיסת אחסון (בדרך כלל pH 4 או תמיסת KCl).

• נקה אותו באופן קבוע כדי למנוע זיהום.

  
  

בריכת שחייה מי ביוב חקלאות מים הידרופוניקה ניתוח איכות מים

יישומים עיקריים של חיישני pH

1. ניטור איכות המים

• מי שתייה, טיפול בשפכים, נהרות, אגמים ואוקיינוסים.

2. חקלאות מים והידרופוניקה

• מבטיח pH אופטימלי עבור דגים, שרימפס וגידול צמחים.

3. תעשיית המזון והמשקאות

• שולט ב-pH בייצור מוצרי חלב, בירה, יין ומיצים.

4. ייצור כימיים ותרופות

• מבטיח pH נכון בתגובות ובניסוחי תרופות.

5. בריכות שחייה וספא

• שומר על תנאי מים בטוחים ונוחים.

6. מחקר סביבתי

• חוקר גשם חומצי, pH של הקרקע והשפעות זיהום.

7. תהליכים תעשייתיים

• משמש בדודים, מגדלי קירור ועיבוד כימי.