اندازه گيري PH آب

درحال مشاهده: اندازه گيري PH آب

ادعونی اهدای خون

اندازه گيري PH آب

۱۳۸۹/۱۰/۲۴

19:39

امیرحسین ستوده بیدختی

تعريف:

PH آب در واقع معياري است نشان دهنده ميزان خاصيت اسيدي يا قليائي آب و براساس غلظت يون هيدروژن به صورت زير محاسبه مي شود.

PH = - log [H^-]

PH آب از 1 تا 14 مي باشد. اگر اسيديته يا PH نمونه آب از 8.3 بالاتر باشد نمونه آب قليايي و اگر از 8.3 پائين تر باشد نمونه آب اسيدي مي باشد.

اسيديته يك محلول نسبت مستقيم با مقدار غلظت يون هيدروژن موجود در آن دارد. غلظت يون هيدروژن در هر محلول با مقدار غلظت يون هيدروژن در آب مقطر سنجيده مي شود.

بر اساس معادله زير مولكول هاي آب در آب مقطر به مقدار جزئي يونيزه مي شوند:

H₂O → H⁺ + OH^-

در 25 درجه سانتيگراد ⁺H و ^-OH هر يك ^7-10گرم در ليتر و در نتيجه PH آب خالص در اين درجه حرارت برابر 7 ميباشد.

PH = - log 10^-7 → PH=7

ولي PH آب معمولي با 7 تفاوت دارد زيرا بين اجسامي كه در آب حل شده اند بعضي مولد ^-H و بعضي مولد ^-OH هستند و بر حسب اينكه غلظت كدام گروه بيشتر باشد PH آب نيز پائين تر و يا بالاتر از 7 مي شود. انحلال گازكربنيك (_CO2) و سيليس آزاد (SiO₂) و اسيدهاي آلي و سولفات يا كلرور منيزيم باعث ايجاد خاصيت اسيدي و كاهش PH مي گردد.

انحلال كربناتها (CO₃^2-) و بي كربنات ها (^-HCO3) و سيليكات ها و هيدروكسيدها موجب خاصيت قليايي و افزايش PH ميگردد. PH آب هاي معمولي بين 9-6 قرار دارد.

سرعت خوردگي آهن توسط آب با تقليل PH بسرعت افزايش مي يابد . در بويلرها براي جلوگيري از خوردگي ، آب را قليايي مي كنند ولي محيط قليايي محيط مناسبي براي رشد ميكروب ها مي باشد . براي ايجاد محيط قليايي از هيدارزين (N₂H₄) و فسفات سديم (Na₃PO₄) استفاده مي كنند .

حلاليت و غلظت بعضي از گاز ها ، نظير CO₂ و NH₃ تابعي از PH آب است ، لذا در فرايند هاي حذف اين گاز ها ، كنترل PH از اهميت ويژه اي برخوردار است .

PH آب تابعي از از تغييرات دما است بطور يكه با افزايش دما ، PH كاهش مي يابد .

350	300	250	200	160	100	50	25	0	C
5.5	5.45	5.5	5.7	5.8	6.1	6.7	7	7.5	PH

روش آزمايشگاهي تعيين PH آب:

1- استفاده از كاغذ PH و معرفهاي آلي نظير متيل اورانژ ، فنل فتالئين.

معرفهاي آلي دو نوع مي باشند :

الف – معرف هاي بي رنگ مانند فنل فتالئين .

ب- معرفهاي رنگي مانند متيل اورانژ ، متيل بلوكه حدود تغيير رنگ آنها را در محيطهاي مختلف ميتوان شناخت.

كاغذ هاي PH حدود PH را نشان مي دهند . كاغذ هاي PH همان معرفهاي آلي را در ساختمان خود دارند .

تغيير ساختمان ملكولي معرفها نه تنها تابع هيدروژن محيط بلكه تابع اكسيدان و احيا كننده محيط (مانند كلرور ..) نيز مي باشند .

معايب اين معرفها ، عدم تشخيص رنگ در محيطهاي رنگي مي باشد . بنا براين بايد از PH متر استفاده كرد.

نام معرف	رنگ PH پائين	محدوده	رنگ PH بالا
تيمول بلو(first transition)	red	1.2–2.8	orange
متيل رد	red	4.4–6.2	yellow
برموتيمول بلو	yellow	6.0–7.6	blue
تيمول بلو(second transition)	yellow	8.0–9.6	blue
فنل فتالئين	بي رنگ	8.3–10.0	purple

2-استفاده ازMeter PH :

PH متر مقدار يون هيدروژن در نمونه را اندازه گيري مي كند . PH مترها مي بايست توسط محلولهاي استاندارد كاليبره شوند ، به اين محلولهاي استاندارد بافر گفته مي شود . به عبارت ديگر اگر تخمين زده مي شوند كه سيستم مورد اندازه گيري داراي PH بين 5تا 8 است. PH بافر هاي مورد استفاده مي بايست در محدوده 4 و 10 باشد .

مراحل استفاده از PH متر :

1- تعيين حدود PH است.

2- انتخاب با فر

3- توجه به درجه حرارت محلول

الكترودها را در محلول بافر مورد نظر فرو برده و دستگاه را طوري تنظيم مي كنند كه عدد مربوط به بافر را ارائه دهد . آنقدر اين عمل را تكرار مي شود تا نيازي به آن نباشد . در اين زمان دستگاه براي آزمايش آماده است . البته بهتر است در خلال آزمايش هم چند دفعه دستگاه را با محلول بافر آزمايش نمود تا از صحت آن اطمينان حاصل گردد.

در اندازه گيري PH لازم است حتما اثرات درجه حرارت را تاثير داده و به آن توجه كافي كرد تجربه ثابت كرده درجه حرارت هم در مقدار PH تغييراتي ايجاد مي كند و هم محلول مورد آزمايش را يونيزه مي كند .به همين دليل محلولها در درجه حرارتهاي متفاوت، بخاطر وجود غلظت يون هيدروژن به مقدار كم يا زياد PH هاي گوناگوني را نشان مي دهند . البته اين اثر ارزش مقايسه كردن را ندارد . برروي اغلب PH مترها ابزاري براي اين عمل تعبيه گرديده است و در نتيجه مي توان دستگاه را در درجه حرارت گوناگون تنظيم كرد . كه ابتدا درجه حرارت محلول را توسط دماسنج اندازه گيري نموده و دكمه درجه حرارت را روي درجه اندازه گيري شده قرار مي دهند.

با دكمه Stand by مي توان كاليبره بودن دستگاه را آزمايش كرد. بعد از كاليبره شدن توسط بافرها دكمه Stand by را فشارداده و عدد خوانده شده را يادداشت مي كنند . بعد از آزمايش براي اطمينان از كاليبره بودن دستگاه ، دكمه Stand by را فشار مي دهند ، اگر همان عدد را نشان داد ، كاليبره كردن مجدد نياز نيست ولي در غير اين صورت PH متر را بايد مجددا كاليبره نمود. دكمه Stand by الكترود را از مدار خارج كرده و عمر آن را افزايش مي دهد.

مطالب تصادفی: