Máy đo pH là gì? Nguyên lý hoạt động & ứng dụng thực tế

Ngày nay, có khá nhiều phương pháp giúp người dùng có thể xác định được nồng độ pH, bao gồm các bài kiểm tra bằng cách sử dụng quỳ tím, chất chỉ thị màu, điện cực, … Tuy nhiên trong đó máy đo pH vẫn là sản phẩm được ưa chuộng và sử dụng nhiều nhất hiện nay bởi tính tiện lợi của nó. Sau đây, hãy cùng với MetroTech tìm hiểu kỹ hơn về dòng máy này nhé!

Máy đo pH là gì?

Máy đo pH là dụng cụ được sử dụng để kiểm tra độ kiềm và độ axit của dung dịch, kết quả sau khi đo xong sẽ được hiển thị ngay trên màn hình LCD của máy. Căn cứ vào kết quả đo pH mà bạn có những điều chỉnh thích hợp cho môi trường nước, đất được sử dụng trong sinh hoạt cũng như nhà máy. Máy đo pH được sử dụng cùng với các thiết bị điện cực đo pH và dung dịch đệm chuẩn.

may-do-nong-do-ph-1

Cấu tạo máy đo pH

Máy đo pH với cấu tạo gồm hai phần là phần đầu dò và đồng hồ cho kết quả:

may-do-nong-do-ph-2

Đầu dò máy đo pH

Đầu dò máy đo nồng độ pH được tạo thành từ hai điện cực có nhiệm vụ truyền tín hiệu tới đồng hồ điện. Trong đó, một điện cực là điện cực cảm biến thuỷ tinh và điện cực còn lại là điện cực tham chiếu.

Hai điện cực này có thể được tích hợp trong cùng một đầu dò hoặc nằm ở hai  đầu dò riêng biệt tùy theo từng loại sản phẩm. Hai điện cực của đầu dò thiết bị đo pH là dạng bóng rỗng có dung dịch Kali Clorua.

  • Điện cực cảm biến thủy tinh được thiết kế với một bóng đèn tạo từ một loại thủy tinh đặc biệt phủ silica và muối kim loại. Điện cực cảm biến thủy tinh này xác định khả năng đo lường độ  pH thông qua nồng độ của các ion hydro.
  • Điện cực tham chiếu với bóng đèn được làm từ thủy tinh hay nhựa không dẫn điện.

Đồng hồ của máy đo độ pH

Khi đầu dò thu được kết quả, đồng hồ của máy đo pH sẽ hiển thị chỉ số đo thông qua vạch chỉ số thể hiện trên đồng hồ với đồng hồ cơ. Còn máy đo pH có đồng hồ điện tử thì sẽ thể hiện bằng con số cụ thể có trên mặt đồng hồ đó.

Nguyên lý hoạt động của máy đo độ pH

Nguyên lý hoạt động của máy đo pH cũng khá là đơn giản. Thiết bị này cho ra một giá trị về nồng độ axit hoặc bazo, sau đó tiến hành thực hiện phép đo thông qua nồng độ của các ion hydro. Nếu ion Hydro mang điện tích dương thì tính axit của nó sẽ càng lớn và ngược lại.

Ứng dụng máy đo độ pH

Tốc độ và kết quả của các phản ứng hoá học thông thường sẽ phụ thuộc vào độ pH của môi trường. Chính vì thế, biết chính xác cách đo pH rất hữu ích trong nhiều tình huống:

  • Được sử dụng để phân tích các dữ liệu trong phòng thí nghiệm hóa học.
  • Máy đo pH đất được sử dụng để đo pH trong đất nông nghiệp. Qua đó cho phép việc người nông dân cải tạo đất cho phù hợp với từng loại cây trồng để nâng cao năng suất, chất lượng của trái cây và tuổi thọ của khu vườn..
  • Máy đo pH nước được sử dụng để kiểm tra và điều chỉnh nguồn nước ăn uống, nước sinh hoạt, nước bể bơi hay nước thải, môi trường nuôi thủy – hải sản, thuỷ sinh. Đồng thời đánh giá nguy cơ các kim loại có thể bị hoà tan vào nguồn nước như chì, cadmium, đồng, sắt, kẽm,… có trong các vật chứa nước hoặc trong đường ống.

may-do-nong-do-ph-3

Ngày nay, những tiến bộ trong khoa học kỹ thuật và công nghệ sản xuất đã mang đến nhiều loại máy đo pH tinh vi hơn có khả năng:

  • Đo độ pH trực tiếp bên trong các tế bào sống.
  • Đo độ pH của các chất bán rắn như thực phẩm phục vụ lĩnh vực sản xuất đồ ăn, nấu bia rượu,…
  • Được sử dụng nhằm kiểm tra các loại thực phẩm, nghiên cứu sản xuất đồ ăn, nấu bia rượu.
  • Kiểm tra xem nguồn nước có phá hủy lò hơi, phản ứng hóa học trong nhà máy hoá chất, duy trì pH của dung dịch mạ,…

Các loại máy đo pH phổ biến nhất hiện nay

Trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại máy đo nồng độ pH khác nhau để bạn có thể thoải mái lựa chọn sử dụng một cách rất đa dạng. Từ những thiết bị đơn giản như bút đo pH đến các dụng cụ phức tạp được sử dụng trong phòng thí nghiệm và có thể kết nối với máy tính để có thể loại bỏ sai số một cách tối đa. Nếu như bản thân bạn là một người làm vườn bình thường đang cần một dụng cụ đo độ pH để kiểm tra và cải thiện đất hay nước canh tác thì bạn có thể cân nhắc sử dụng một trong bốn dòng sản phẩm sau đây:

1. Bút đo pH

Đúng như tên gọi, bút đo pH có hình dáng thiết kế giống với một chiếc bút. Đây là dòng sản phẩm có kích thước nhỏ gọn và mang trọng lượng nhẹ nhất trong các dụng cụ đo pH.

Vì có ưu thế là kích thước nhỏ gọn nên người dùng có thể dễ dàng mang theo để sử dụng ở bất kỳ nơi đâu. Các thao tác vận hành cũng như sử dụng máy cũng hết sức đơn giản. Nhưng cũng chính vì thế, tính năng của máy đo pH giá rẻ này cũng bị hạn chế khá nhiều.

Bút đo pH cầm tay chỉ thích hợp sử dụng để đo chất lỏng.

may-do-nong-do-ph-4

2. Máy đo pH cầm tay

Dụng cụ đo độ pH này có thể dễ dàng mang đi và sử dụng ở bất cứ đâu. Dù có kích thước khá nhỏ nhưng máy đo độ pH cầm tay vẫn cung cấp đầy đủ các tính năng bao gồm: Đầu ra RS232, lưu trữ dữ liệu, chọn nhiệt độ, tự động tắt, tín hiệu quá tải,… Thiết bị này thường được sử dụng ở các trang trại rau củ, các trại nuôi tôm,…

may-do-nong-do-ph-5

3. Máy đo pH để bàn

Đây là dụng cụ đo độ pH lý tưởng thường được dùng trong các phòng thí nghiệm, phục vụ cho mục đích sản xuất công nghiệp là chính. Thiết bị này có kích thước khá lớn, khó di chuyển nhưng trang bị nhiều chức năng hơn so với bút đo pH và máy đo pH cầm tay. Điểm nổi bật ở dòng sản phẩm này là có thể tự động bù nhiệt, tự động hiệu chuẩn và đo được nhiều thông số hơn so với hai loại trên.

may-do-nong-do-ph-6

4. Máy đo pH không dây

Máy đo pH không dây là thiết bị đo pH có thể kết nối được với điện thoại thông minh hoặc iPad để ghi chép nhật ký và theo dõi số liệu mà máy thu thập được. Việc truyền tải dữ liệu được thực hiện thông qua Bluetooth phải có cài đặt ứng dụng. Thiết bị đo pH này hiện chưa thấy được bày bán phổ biến tại thị trường Việt Nam.

may-do-nong-do-ph-7

Nhìn chung, máy đo pH không chỉ là một thiết bị quan trọng trong phòng thí nghiệm mà còn là một dụng cụ cần thiết cho những nhà làm nông. Dụng cụ này cho phép kiểm tra và thay đổi chất lượng nước, đất… để góp phần tăng năng suất cây trồng. Chính vì thế, hãy cân nhắc và lựa chọn cho mình một thiết bị đo độ pH chất lượng. Nếu có điều kiện, hãy thử sử dụng máy đo pH cầm tay, còn nếu không thì bút đo pH cũng là một sự lựa chọn không tồi.

Hiệu chuẩn máy đo pH là gì và phương pháp hiệu chuẩn?

Để chắc chắn các phép đo là chính xác và đáng tin cậy, bạn cần phải thực hiện hiệu chuẩn mét pH. Điều này thường được thực hiện bằng cách đo các dung dịch đệm khác nhau với các giá trị chuẩn, thông qua việc xác định rõ và sau đó điều chỉnh đồng hồ đo pH dựa trên bất kỳ độ lệch nào từ giá trị pH đã biết của bộ đệm.

may-do-nong-do-ph-8

Hiệu chuẩn thiết bị đo pH thường được thực hiện theo hai cách: Hiệu chuẩn hai điểm và hiệu chuẩn nhiều điểm.

Lý do cần phải thực hiện hiệu chuẩn mét pH

may-do-nong-do-ph-9

Thay đổi đặc điểm

Theo thời gian, sự lão hóa và phủ điện cực pH có thể gây ra những thay đổi về đặc điểm nhận diện của chúng, thậm chí cả các điện cực ổn định nhất cũng không thể được tạo ra với các đặc điểm hoàn toàn giống nhau. Việc hiệu chuẩn giúp phù hợp với các đặc điểm hiện tại của máy đo pH với cảm biến pH mà bạn đang sử dụng, bù cho bất kỳ sự khác biệt nào giữa hành vi của điện cực pH trong lý thuyết và thực tế.

Độ chính xác cao hơn

Cần tối thiểu là ba tiêu chuẩn cho đường chuẩn và không thể hiệu chỉnh máy đo pH mà không có bộ đệm chuẩn. Nếu hiệu chuẩn pH mét không được thực hiện đúng cách thì các phép đo kết quả có thể không chính xác.

Giảm trôi

Đo lường trôi dạt là một vấn đề phổ biến đối với mét pH như với bất kỳ dụng cụ nào khác sử dụng điện cực. Trong khi trôi dạt từ các thiết lập đã hiệu chỉnh không thể bị loại bỏ hoặc ngăn chặn, hiệu chuẩn thiết bị thông thường sẽ giúp bạn duy trì độ chính xác trong kết quả đo.

Sự khác biệt về mẫu

Nhiều mẫu của cùng một chất có thể có các đặc tính khác nhau và hiệu chuẩn pH so với các bộ đệm chuẩn hóa giúp ngăn ngừa các vấn đề liên quan đến màng tế bào như sự khác biệt về cường độ ion.

Những thay đổi về pH ảnh hưởng đến bản chất hóa học của các chất và các phép đo chính xác thường rất quan trọng trong các ngành công nghiệp như nông nghiệp, thực phẩm và dược phẩm. 

Lưu ý để sử dụng máy đo pH an toàn và hiệu quả

may-do-nong-do-ph-10

Lưu ý để sử dụng máy an toàn

  • Vì ngõ vào điện cực có trở kháng lớn thế nên tránh cầm điện cực khi đo. Nếu cần thì có thể một tay cầm điện cực còn tay kia cầm máy đo để chênh lệch điện thế giữa điện cực và máy đo bé nhất.
  • Không sờ vào đầu điện cực, không dùng cọ hay bất cứ vật gì chùi điện cực.
  • Lưu ý khi thao tác với các dung dịch đệm, dung dịch chuẩn thì tránh tiếp xúc trực tiếp với da.

Lưu ý để sử dụng máy hiệu quả

  • Giữ sạch máy đo pH, dây đo, jack BNC nối điện cực với máy đo để cho ra kết quả đo thật chính xác.
  • Trong trường hợp di chuyển máy đo từ nơi có nhiệt độ lạnh đến nơi có nhiệt độ nóng hơn, cần chờ cho nhiệt độ của máy đo cân bằng so với nhiệt độ của môi trường.​
  • Khi đó nên cho đầu điện cực vào sâu trong dung dịch ít nhất 30 mm để màng thẩm thấu tiếp xúc trực tiếp với dung dịch.
  • Sau khi đo xong nên rửa điện cực pH bằng nước cất, không rửa bằng dung dịch, dung môi có carbon như xăng, cồn,…
  • Điện cực pH phải được bảo quản bằng cách cho vài giọt KCl 3 mol vào nắp nhựa gắn ở đầu điện cực.
  • Sau khi dùng xong dung dịch chuẩn trong một cốc con, không nên dùng lại mà nên đổ bỏ vì dung dịch đã kém chính xác về trị số pH.
  • Chỉ dùng bộ biến đổi 220VAC/10VDC đi kèm theo máy, không dùng các bộ đổi điện khác để không làm hỏng máy.
  • Khi hiệu chuẩn máy đo pH, nếu không chỉnh được trị số pH đọc về trị số pH của dung dịch chuẩn. Có thể vì các nguyên nhân như điện cực hỏng hay già, cần thay thế.
  • Dung dịch đệm trong điện cực cạn, cần châm thêm. Dung dịch đệm trong điện cực bị nhiễm bẩn, cần thay thế bằng dung dịch 3-mol KCl mới.
  • Với dung dịch có nồng độ ion thấp (như nước cất, nước mưa), dung dịch có nồng độ ion Ag cao, thịt, sơn, giấy, đất cần dùng loại điện cực pH đặc biệt.

MetroTech – Nhà phân phối máy đo pH uy tín và chất lượng

METROTECH trực thuộc Công ty Cổ phần Sản xuất thương mại dịch vụ Vững Tín tự hào là đơn vị chuyên phân phối các loại thiết bị phòng thí nghiệm trong đó có sản phẩm máy đo pH uy tín và chất lượng nhất. Với nhiều năm kinh nghiệm trên thị trường, chúng tôi luôn đặt sự hài lòng của khách hàng lên hàng đầu.

Đến với MetroTech, quý khách hàng sẽ được đội ngũ nhân viên nhiệt tình tư vấn miễn phí về các sản phẩm đa dạng của công ty cùng những ưu đãi thật hấp dẫn.

Chúng tôi hy vọng qua bài viết trên sẽ mang đến cho bạn đọc những thông tin cần thiết về máy đo pH. Nếu có thắc mắc về sản phẩm cần giải đáp, hãy liên hệ ngay cho chúng tôi, MetroTech sẵn sàng phục vụ quý khách hàng.

Vninmy.com

Vninmy.com là website chia sẻ những tin tức tổng hợp về ẩm thực, ảnh đẹp, hỏi đáp, kiến thức, sống khỏe, thể thao , tin tức…

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *