Bộ điều khiển PH và ORP tự động pH-803W – iGlobal

Định nghĩa pH và ORP là gì:

Máy đo và điều khiển pH tự động là gì?

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

Nguyên lý hoạt động của máy đo và điều khiển độ pH:

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

Ý nghĩa của chỉ số ORP

Một định nghĩa đơn giản cho ORP là khả năng chuyển điện tử của dung dịch được gọi là quá trình oxy hóa hoặc khử, được tính bằng milivôn. Phép đo ORP là phép đọc hiệu điện thế giữa điện cực đo và điện cực so sánh. Tùy thuộc vào dung dịch đang được đo, các điện cực ORP sẽ đóng vai trò là chất cho điện tử hoặc chất nhận điện tử.

ORP tương tự như pH ở chỗ pH cho biết dung dịch có tính axit hoặc bazơ như thế nào dựa trên hoạt động của ion hydro trong dung dịch và ORP cho biết trạng thái khử-oxy hóa của dung dịch dựa trên hoạt động chung của điện tử trong dung dịch.
Hình dưới đây là một phần của thang đo ORP điển hình. Dải đầy đủ thường là 1500 mV đến -1500 mV. Cũng giống như với pH, tất cả các điện cực ORP được thiết kế để tạo ra 0 mV ở pH 7. Khi chúng ta nhìn vào thang pH, một axit được định nghĩa là một chất có khả năng giải phóng các ion hydro và một bazơ là một chất có khả năng hấp thụ các ion hydro.

Do đó, mọi axit đều có bazơ bổ sung của nó. Khi bạn nhìn vào thang đo pH ở 0 mV, dung dịch đó là trung tính (nó không có tính axit hoặc kiềm), nhưng khi bạn di chuyển trên 0 mV, dung dịch được coi là có tính axit và khi bạn di chuyển dưới 0 mV, dung dịch được coi là có tính kiềm hoặc ba zơ. Một số chất lỏng thông thường và giá trị ORP tương ứng của chúng được thể hiện trong hình trên.

Soda (Sprite) được biết là có giá trị pH khoảng 2; được hiển thị ở đây giá trị ORP tương ứng cho soda là khoảng 400 mV (gần 500mV). Chỉ ra rằng số đọc mV dương (hoặc dưới độ pH 7) có liên quan đến điện tích của ion Hydro H + và dung dịch được cho là có tính axit. Khi mV âm (hoặc pH cao hơn 7) được liên kết với điện tích của ion Hydroxyl OH-, và dung dịch được cho là có tính kiềm hoặc bazơ.
Không giống như pH, giá trị ORP bị ảnh hưởng bởi tất cả các chất oxy hóa và khử, không chỉ axit và bazơ chỉ ảnh hưởng đến phép đo pH. Vì ORP là phép đo trực tiếp các điện tử chuyển tiếp trong các phản ứng Ôxy hóa-Khử, trong điều kiện ôxy hóa, đầu dò đo sẽ mất các điện tử vào dung dịch, điều này tạo ra một điện thế dương; trong một môi trường khử, các điện tử được tặng cho đầu dò, tạo ra một điện thế âm. Vì chất khử có khả năng nhận điện tử và chất oxi hóa có khả năng mất điện tử; có thể nói rằng chất khử càng mạnh thì giá trị ORP càng âm, và chất oxi hóa càng mạnh thì giá trị ORP càng dương.

Nào chúng ta hãy ví dụ cụ thể 1 vài trường hợp cho dễ hiểu. Ví dụ như sau:

Dung dịch axit pemanganat có tính oxi hóa mạnh: nó hút mạnh các điện tử từ điện cực REDOX nên điện thế REDOX rất dương.

Ngược lại với điều đó, các dung dịch Sulfite có tính khử mạnh. Nó đẩy các electron vào điện cực, do đó, thế REDOX là cực âm.

Trong khi pH là thước đo cụ thể của nồng độ ion Hydro trong dung dịch, ORP chỉ cung cấp các thước đo tương đối của các hóa chất và không thể phân biệt chúng với nhau. mặc dù ORP không phải là ion cụ thể, nó là một phương pháp rẻ tiền và hữu ích để kiểm soát và giám sát hoạt động của các hợp chất khác nhau như clo, ozon, brom, xyanua, cromat và nhiều hợp chất khác.

Ứng dụng máy đo và điều khiển độ pH:

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

• Được sử dụng để phân tích trong phòng thí nghiệm hóa học.
• Máy đo pH đất được sử dụng để đo pH đất nông nghiệp. Qua đó, cho phép 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 vườn cây.
• Máy đo pH nước được sử dụng để kiểm tra và điều chỉnh nguồn nước nước ăn, nước sinh hoạt, nước bể bơi nước thải, môi trường nuôi thủy – hải sản, thuỷ sinh. Đánh giá nguy cơ các kim loại có thể hoà tan vào nguồn nước như chì, cadmium, đồng, sắt, kẽm,… có trong các vật chứa nước, trong đường ống.

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