pH-метр – метрологический инструмент для определения водородного показателя, который характеризует активность заряженных атомов водорода, – уровня кислотности или щёлочности растворов. Он применяется для контроля технологических процессов, качества продуктов питания.
Конструкция, механизм измерения
Принцип работы pH-метра базируется на определении ЭДС или разности потенциалов между двумя погруженными в исследуемую среду электродами. Индикаторный (опорный, измерительный) электрод изготавливают из химически стойкого материала, например, боросиликатного стекла, которое хорошо проводит электрический ток. Он содержит вещество, которое взаимодействует с раствором, позволяет использовать датчик в широком диапазоне кислотности.
Измерение pH-метром – фиксацию напряжения в исследуемой среде – проводят при помощи индикаторного электрода – тонкостенной трубки с шариком, внутри которой перемещаются ионы водорода. Аналого-цифровой преобразователь оцифровывает полученное значение, контроллер – обрабатывает и выводит на дисплей в понятном для человека виде.
Виды устройств
В соответствии со сферой применения цифровые pH-метры разделяют на промышленные, лабораторные и бытовые. У них разный тип точности, защиты от воздействия внешней среды, электропитания, конструкционное исполнение, функциональность.
- Промышленные измерители используются в стационарных условиях предприятий для мониторинга химических реакций и технологических процессов. Это высокоточные приборы, которые обеспечивают повторяемость результатов, позволяют вести мониторинг. Информацию выводят на цифровой дисплей, она может сохраняться во встроенную память с функцией передачи на компьютер. Состоят из блоков входных сигналов и управления. Их корпус изготавливают из антикоррозионных удароустойчивых материалов.
- Лабораторные pH-метры отличаются от промышленных преимущественно конструкционно – у них настольное исполнение, менее защищённый корпус. Также оснащаются памятью, состоят из пары соединяемых проводами блоков.
- Портативные (карманные, переносные) измерители водородного показателя имеют небольшие габариты и автономное питание – рассчитаны на постоянную транспортировку, работу в полевых условиях.
Сферы эксплуатации
pH-метры нашли применение в производстве, научно-исследовательской деятельности, быту. Портативные измерители благодаря автономности и малым габаритам используют для контроля кислотности или щелочности сред на выезде.
Лабораторные устройства применяют в научно-исследовательской деятельности, медицине, на фармацевтических и пищевых производствах; промышленные – в сложных условиях, например, при повышенной влажности.
Сферы эксплуатации pH-метров: сельское хозяйство – оценка кислотности почв, животноводство, металлургия, энергетика, очистные сооружения, бассейны. Без pH-метра не обходятся химическая, нефтехимическая, пищевая отрасли промышленности, косметология, криминалистика.