pH måler

Diagrammet viser den klassiske pH-skala mellem 0 til 14 og de tilsvarende ionkoncentrationer af H3O+ og OH- i vandet. pH-skalaen er afledt af den negative eksponent for H3O+-koncentrationen og har en logaritmisk struktur. Ved det såkaldte neutrale pH-punkt / er ionkoncentrationerne af H3O+ og OH- nøjagtig identiske med hensyn til mængde. Dette ville være tilfældet i ultrarent vand. Hvis koncentrationen af H3O+ nu stiger, taler man om sure pH-værdier (område pH 0-7). Hvis ionkoncentrationen af OH- dominerer, er pH-området basisk (pH 7-14).

PH-målerne er måleinstrumenter til at vise pH-værdien af en vandig opløsning. Værdien bestemmes elektrokemisk og ikke ved hjælp af syre-base-indikatorer (strips). Det mest almindeligt anvendte princip bruger potentialet for en glaselektrode. En halvcellereaktion ved glasmembranen danner der et elektrokemisk potentiale, der er direkte afhængig af H-ionkoncentrationen. Fra potentialforskellen til referenceelektroderne opstår der en spænding, der kortlægger pH-værdien stort set lineært. I de fleste tilfælde bruges en sølv-sølvkloridcelle som referenceelektrode, som kombineres med glaselektroden til en enkeltstavs målekæde. Referenceelektroden er forbundet med opløsningen, der skal måles, via en membran, som normalt består af svampeglas, keramik eller svampeplatin. Når den ikke er i brug, er den respektive elektrode på det anvendte pH-måler mindst i et bægerglas med postevand, men helst i en saltopløsning.

Til permanent brug, eller hvis enheden ikke har været brugt i længere tid tid, skal omkalibreres. Den naturlige drift, som pH-elektroder udsættes for, skal elimineres. De fleste af pH-målerne har en intern kalibreringsfunktion, så du ikke længere skal kalibrere med trimmerskruer. Under alle omstændigheder har du brug for de passende kalibreringsløsninger, som PCE Instruments tilbyder i forskellige versioner (normalt som et sæt i poser), der passer til de respektive måleapparater.

PH, en parameter defineret ved koncentrationen af hydrogenioner i en vandig opløsning, har en bestemmende indflydelse på enhver kemisk reaktion, der finder sted i den opløsning, nemlig i de mål, der afhængigt af dens værdi, tillader eller tillader den ikke en specifik kemisk reaktion. Heraf kan det let udledes, at både styringen med et pH-meter og styringen af pH-værdien vil være afgørende, både i kontrollen af drikkevand til konsum og i behandlingen af selve spildevandet.

Ved rensning af spildevand bunder problemet i det væsentlige ned til eliminering af alle typer organiske forbindelser og uorganiske giftige elementer (tungmetaller osv.), som kan være til stede i vandet som følge af bybrug eller industrielle udledninger.

Generelt, afhængigt af spildevandets oprindelse, starter spildevandsbehandlingsprocessen normalt med rent fysiske processer for at adskille de større elementer (affald, organiske eller uorganiske elementer af passende størrelse, ect ). I disse foreløbige fysiske processer, såsom sigtning, filtrering eller dekantering af de lettest adskillelige fraktioner, spiller pH-værdien ikke så afgørende en rolle. Fra dette tidspunkt af og i de efterfølgende faser vil pH (sammen med andre fundamentale parametre såsom tilstedeværelse af ilt og temperatur) dog være afgørende for afslutningen af spildevandsbehandlingsprocessen. Her spiller pH-måleren en særlig rolle.

Den simple kendsgerning, at vandets pH er for lav eller tværtimod for høj, er i sig selv en afgørende faktor for at forhindre vandet i at blive udledt til miljøet (i søer) , floder osv.), endsige egnet til menneskeføde. Alene af denne grund er det nødvendigt at kontrollere vandets pH-værdi og om nødvendigt korrigere den. Men dens virkninger rækker meget længere i rensningsprocesserne. For eksempel ved fjernelse af tungmetaller og andre giftige uorganiske grundstoffer, som ikke kunne fjernes ved en indledende screening med fysiske midler. pH-værdien eller koncentrationen af hydrogenioner eller hydroxylgrupper i det vandige medium, afhængigt af om det er et surt eller basisk medium, har indflydelse på, om en bestemt metalforbindelse forbliver opløst i vandet eller tværtimod, at den reagerer med hydroxylgrupper mere eller mindre uopløselige salte reagerer. Dette gør det meget lettere at adskille fra vandets øvrige komponenter ved at bruge en af de fysiske metoder, der oprindeligt er beskrevet.

Hver forbindelse har specifikke pH-niveauer, hvor vi kan finde den i en eller anden kemisk form, så klog styring og kontrol af pH gennem et pH-meter er nøglen til succes eller manglende rengøring af visse elementer vil markere.

Endelig er pH-værdiens afgørende indflydelse på elimineringen af alle typer patogene mikroorganismer kendt. Disse mikroorganismer, såsom enterobakterien Escherichia coli, kan for eksempel være til stede i spildevandet som følge af udledning af spildevand eller fæces. En behandling, der består i at sænke pH-værdien til under et vist niveau (afhængigt af de patogener, vi ønsker at målrette mod), kan være enormt effektiv til at nå relaterede mål. Det er indlysende, at efter denne behandling er det vigtigt at bringe pH tilbage til værdier tættere på neutral og kompatibel med resten af levende ting, før den frigives til miljøet.

Især når vand er kloreret for at gøre det egnet til konsum og drikkeligt, er pH-værdien igen afgørende for, om processen virkelig er effektiv eller ej. Af årsager svarende til dem, der allerede er nævnt for andre uorganiske forbindelser, der findes i vand, vil pH-værdien også for klor være afgørende for dannelsen af den ene eller anden type forbindelse og vil gøre forskellen mellem, om klor faktisk har sin desinficerende virkning udfoldet eller ikke. Ud over andre faktorer, der kan have indflydelse, såsom vandhårdhed, forhindrer pH-værdier under 6,5 - 6 eller over 8, at processen bliver effektiv.

Som det er velkendt, er pH intet andet end et mål for aktiviteten af hydrogenioner i en given opløsning, og dens værdi bestemmer i sidste ende, hvor surt eller basisk mediet er, hvori han måles . Det er kun ved at overveje denne første definition, at indflydelsen på kvaliteten af både mad og frugt og grøntsager er indlysende: surhedsgraden vil i sidste ende være en afgørende faktor for at definere smagen af enhver mad. Derfor er måling med et pH-meter meget vigtigt.

Det er kendt, at surhedsgraden direkte bestemmer smagen af mange råvarer, såsom visse frugter. Faktisk er de fleste fødevarer, især frugter, sure, det vil sige med pH-værdier under 7, hvilket indikerer neutralitet. Få fødevarer er basiske, dvs. med en pH-værdi over 7.

Men pH-værdien påvirker ikke kun smagen af mange fødevarer, der raffineres under deres produktion gennem gæringsprocesser (i dette tilfælde vil vi tale om produkter som vin eller ost). PH-værdi og temperatur i kombination har ofte direkte indflydelse på en fødevares kvalitet og smag, såsom fødevarens konsistens eller smagsvarianter af den ene eller anden art.At kontrollere pH-værdien med et pH-meter kan klart gøre forskellen mellem et produkt, som kunderne tydeligt kan identificere og værdsætte, og som er villige til at betale en høj pris for, og et produkt, der er klar til direkte bortskaffelse.

Som om alt dette ikke var nok, er der en sidste faktor, hvor pH spiller en afgørende rolle i landbrugsfødevaresektoren, og det er fødevarekonservering. For eksempel har det længe været kendt, at brugen af eddike er en af de mest effektive metoder til at konservere visse fødevarer (kureindustrien). Det skyldes, at den høje syrlighed bevarer maden. Som tidligere nævnt har næsten alle mikroorganismer en vigtig følsomhed over for pH, og dette omfatter især de mikroorganismer (bakterier, svampe osv.), der kan være skadelige for en fødevare og dens markedsførings- og forbrugsfordærv. En tilstrækkelig lav pH kan, hvis ikke fuldstændigt hæmmer angrebet af skadelige mikroorganismer, i det mindste minimere eller forsinke dette angreb, hvilket forlænger fødevarens holdbarhed, hvilket kan opnås ved korrekt brug af andre så vigtige parametre som temperatur (sterilisering eller fryseprocesser) kan udvides yderligere.

Som en konsekvens af alt det nævnte er det klart, at i fødevare- og landbrugssektoren, og især under produktionsprocessen af mere komplicerede fødevarer, er det vigtigt at kontrollere pH, enten på specifikt på nogle kritiske punkter i processen ved hjælp af bærbare pH-målere eller endda pH-målere med elektroder til kontinuerlig måling, hvilket muliggør en meget mere intensiv kontrol af produktionen, når processen kræver det.

Ph-målerens elektroder er generelt designet til måling ved direkte nedsænkning i en vandig opløsning. Men til måling i visse faste fødevarer, såsom frugt, ost eller kød, findes der allerede på markedet pH-målere med specielle elektroder (med knive), hvormed de kan indsættes direkte i selve fødevaren og måle dens pH-værdi .