ค่าพีเอช (pH) คือการวัดความเป็นกรดหรือด่าง (ความเป็นด่าง) ของสารละลาย ซึ่งถูกกำหนดให้เป็นลอการิทึมเชิงลบของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย โดยค่าพีเอชเท่ากับ 7 แสดงถึงความเป็นกลาง (ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนและไฮดรอกไซด์ไอออนเท่ากัน) สารละลายที่มีค่า pH ต่ำกว่า 7 ถือว่าเป็นกรด ในขณะที่สารละลายที่มีค่า pH สูงกว่า 7 ถือว่าเป็นสารละลายเบส (หรือด่าง)
พีเอชของสารละลายเป็นตัวแปรที่สำคัญในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์ อุตสาหกรรม และสิ่งแวดล้อมที่หลากหลายตัวอย่างเช่น:
- ในระบบทางชีววิทยา: พีเอชมีบทบาทสำคัญในการควบคุมการทำงานของเอนไซม์ และรักษาสภาพแวดล้อมทางเคมีที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาทางชีวภาพ
- ในกระบวนการทางอุตสาหกรรม: ใช้เพื่อตรวจสอบและควบคุมปฏิกิริยาเคมีเช่น ในการผลิตยา อาหารและเครื่องดื่ม และการบำบัดน้ำ
- ในการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม: ใช้เพื่อประเมินความสมบูรณ์ของระบบนิเวศทางน้ำและเพื่อตรวจหาแหล่งที่มาของมลพิษที่อาจเกิดขึ้น
- ในการเกษตร: ใช้เพื่อกำหนดความเป็นกรดของดิน ซึ่งอาจส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชและการดูดซึมธาตุอาหาร
การวัดพีเอชที่แม่นยำจึงจำเป็นสำหรับการใช้งานต่างๆ มากมาย และเครื่องวัด pH meter เป็นเครื่องมือที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดค่า pH ในการตั้งค่าต่างๆ
pH meter คือ
เครื่องมือวัดค่ากรด-ด่างหรือ pH meter คือเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้ในการวัดความเป็นกรดหรือด่าง (พีเอช) ของของเหลวหรือสารละลาย ค่าพีเอชตั้งแต่ 0 ถึง 14 โดยที่ 7 เป็นกลาง
สารละลายที่มีค่าน้อยกว่า 7 ถือว่าเป็นกรด ในขณะที่สารละลายที่มีค่า pH มากกว่า 7 ถือว่าเป็นสารละลายพื้นฐานหรือเป็นด่าง
pH meter ประกอบด้วยโพรบหรืออิเล็กโทรด ซึ่งเป็นหลอดแก้วที่ไวต่อไฮโดรเจนไอออน (H+) ในสารละลายที่กำลังทดสอบ เมื่อวางอิเล็กโทรดในสารละลาย จะสร้างกระแสไฟฟ้าขนาดเล็กที่เป็นสัดส่วนกับความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลาย กระแสนี้จะถูกแปลงเป็นพีเอชซึ่งจะแสดงบนหน้าจอดิจิตอลบนเครื่องวัด
เป็นที่นิยมใช้ในสาขาต่างๆ เช่นเคมี ชีววิทยา วิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อม และการเกษตร และมีความสำคัญอย่างยิ่งในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่นการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม การบำบัดน้ำ และยา ซึ่งค่าพีเอชของผลิตภัณฑ์จะต้องได้รับการตรวจสอบอย่างระมัดระวังและ ควบคุม ดูรายละเอียดเพิ่มเติมที่ https://www.neonics.co.th/หมวดหมู่สินค้า/ph-meter
หลักการทำงานของ pH meter
เป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่ใช้วัดความเป็นกรดหรือด่าง (ความเป็นด่าง) ของสารละลาย หลักการพื้นฐานเบื้องหลังวิธีการทำงานคือการวัดความต่างศักย์ไฟฟ้า (แรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กซึ่งเป็ม มิลลิโวลท์ mV) ระหว่างอิเล็กโทรดที่ไวต่อค่าพีเอชและอิเล็กโทรดอ้างอิงในสารละลายที่กำลังทดสอบ
นี่คือคำอธิบายโดยละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวิธีการทำงาน เครื่องวัดประกอบด้วยส่วนประกอบหลัก 3 ส่วน ได้แก่
- อิเล็กโทรดมักทำจากเยื่อแก้วพิเศษที่ไวต่อการเปลี่ยนแปลงของความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออนในสารละลายที่กำลังทดสอบ เมมเบรนได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ไฮโดรเจนไอออนแพร่ผ่านได้ ซึ่งจะสร้างแรงดันไฟฟ้าที่เป็นสัดส่วนกับค่า pH ของสารละลาย
- อิเล็กโทรดอ้างอิงให้ศักย์ไฟฟ้าที่เสถียรซึ่งสามารถวัดอิเล็กโทรดที่ไวต่อค่า pH ได้ อิเล็กโทรดอ้างอิงมักจะเป็นอิเล็กโทรดซิลเวอร์คลอไรด์ซึ่งให้แรงดันไฟฟ้าคงที่ในสารละลายที่ทราบความแรงของไอออนิก
- เครื่องวัดเป็นอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้วัดแรงดันไฟฟ้าระหว่างอิเล็กโทรดที่ไวต่อค่าพีเอชและอิเล็กโทรดอ้างอิง และแปลงเป็นค่า pH เครื่องวัดอาจมีจอแสดงผลเพื่อแสดงค่า pH และการตั้งค่าอื่นๆ สำหรับการสอบเทียบและการชดเชยอุณหภูมิ
การประยุกต์ใช้ pH meter
เครื่องวัดค่า pH meter มีการใช้งานที่หลากหลายในอุตสาหกรรมและสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ ต่อไปนี้ตัวอย่างการนำเครื่องมือนี้ไปใช้:
- อุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม: เป็นสิ่งจำเป็นในการผลิตอาหารและเครื่องดื่ม ใช้ตรวจสอบความเป็นกรดของอาหารและเครื่องดื่ม ซึ่งส่งผลต่อรสชาติ ความปลอดภัย และการเก็บรักษา ตัวอย่างเช่น ใช้ในการวัดความเป็นกรดของไวน์ เบียร์ และน้ำผลไม้เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายมีรสชาติและความปลอดภัยที่ต้องการ
- อุตสาหกรรมยา: การวัดค่าพีเอชมีความสำคัญอย่างยิ่งในการผลิตยา ซึ่งการควบคุมพีเอชที่แม่นยำเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อให้มั่นใจถึงความเสถียรและประสิทธิผลของยา และใช้ในการตรวจสอบค่ากรด-ด่างของสูตรยา ซึ่งอาจส่งผลต่อการละลาย การดูดซึม และการย่อยสลายของยา
- การบำบัดน้ำ: ใช้ในการบำบัดน้ำเพื่อตรวจสอบความเป็นกรดหรือด่างของน้ำ ซึ่งอาจส่งผลต่อความปลอดภัยและคุณภาพของน้ำดื่ม อีกทั้งใช้เพื่อตรวจสอบค่ากรด-ด่างของน้ำในโรงบำบัดน้ำเพื่อให้แน่ใจว่าค่า pH อยู่ในช่วงที่ยอมรับได้เพื่อความปลอดภัยในการบริโภค
- การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม: ใช้ในการตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อมเพื่อประเมินสุขภาพของระบบนิเวศทางน้ำและเพื่อตรวจหาแหล่งที่มาของมลพิษที่อาจเกิดขึ้นเช่น ทะเลสาบ แม่น้ำ และมหาสมุทร เพื่อตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของความเป็นกรดหรือด่างเนื่องจากมลพิษหรือปัจจัยอื่นๆ
- การเกษตร: เป็นสิ่งสำคัญในการเกษตรเพื่อกำหนดความเป็นกรดหรือด่างของดิน ซึ่งอาจส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืชและการดูดซึมธาตุอาหาร ใช้ในการวักรด-ด่างของตัวอย่างดินเพื่อกำหนดความจำเป็นในการปรับปรุงดินหรือใส่ปุ๋ย
- การวิจัย: เป็นเครื่องมือพื้นฐานในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในสาขาเคมี ชีวเคมี และชีวฟิสิกส์ ใช้ในการวัดกรด-ด่างของสารละลายในการทดลองเพื่อหาผลกระทบของค่า pH ต่อปฏิกิริยาเคมีและชีวภาพ
