شاید باور نکنید اندازه گیری pH تا چه حد در زندگی شما کاربرد داشته و هم‌اکنون تاثیرگذار است! چندی پیش در مقاله‌ای جداگانه بطور مفصل به آموزش اندازه گیری pH پرداختیم. امروز در این مقاله قصد داریم شما را با 24 کاربرد جالب و جذاب اندازه گیری pH مواد آشنا کنیم. مطمئناً از مطالعه این مقاله شگفت زده خواهید شد! با ما همراه باشید…
کاربرد اندازه گیری pH
1. کشاورزی
اولین کاربرد اندازه گیری pH، استفاده از آن در زمینه کشاوری است. مقیاس pH خاک از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است؛ زیرا گیاهان در محدوده بخصوصی از pH به بهترین نحو رشد می‌کنند. مقادیر مطلوب pH برای گیاهان مختلف متفاوت است. کنترل pH در هیدروپونیک بیش تر از خاک اهمیت دارد؛ زیرا pH خیلی بالا یا pH خیلی پایین ممکن است منجر به رسوب برخی مواد شیمیایی گردد. باکتری‌های مفید در خاک‌های نسبتاً اسیدی بهتر رشد می‌کنند. در صورتیکه pH خاک بیش از حد بالا باشد، گیاهان از ترکیبات نامحلول تغذیه می‌کنند و درصورتیکه pH بسیار پایین باشد، مقادیر زیان‌آوری از فلزات در دسترس قرار می‌گیرند.
کاربرد های اندازه گیری pH بسیار زیاد هستند که در ادامه 23 مورد دیگر از آنها را نیز ذکر کرده ایم…
کاربرد اندازه‌گیری pH در کشاورزی
2. صنعت آبجوسازی؛ دومین کاربرد اندازه گیری pH
از موارد دیگر کاربرد اندازه گیری pH می‌توان به استفاده از آن در صنعت آبجو سازی اشاره کرد. مقادیر pH در فرآیند ایجینگ یا پیرش و تمامی مراحل آبجوسازی حائز اهمیت می‌باشد. کاهش pH قابلیت انحلال قسمت‌های تلخ رازک را کاهش داده و امکان استفاده رازک‌های سخت را بدون وارد کردن فشار زیاد فراهم می‌سازد. آبجو در هنگام انتقال به بطری‌ها باید در محدوده pH 3.9-4.1 باشد تا از پایداری آن در قفسه، اطمینان حاصل شود.
اندازه گیری pH در صنعت آبجو سازی
3. جلوگیری از خوردگی
جلوگیری از خوردگی نیز کاربرد دیگری از اندازه گیری pH به حساب می‌آید. خوردگی آهن در pH های پایین‌تر از 4.3 رخ می‌دهد. در pH های بالای 4.3 یک لایه نیمه محافظ بر روی آهن ایجاد می‌شود. خاک‌های اسیدی ممکن است پایین‌تر از این محدوده باشند. در سطوح بالاتر از pH 10.5، لایه پوششی مقاوم‌تری ایجاد می‌شود. ضخامت پوشش‌های اکسیدی را می‌توان با اندازه‌گیری های emf تخمین زد. اگر مقادیر emf نزدیک به مقادیر اکسید باشد، لایه پوششی کامل و غیر متخلخل است، اما اگر emf نزدیک به مقادیر فلز پایه باشد، لایه پوششی از حفاظت کمی برخوردار است.
کاربرد اندازه گیری pH در جلوگیری از خوردگی و زنگ زدن فلزات
4. صنعت لبنیات؛ یکی دیگر از کاربرد های اندازه گیری pH
اندازه گیری pH در صنعت لبنیات نیز کاربرد دارد. از آنجا که شیر در pH 4.7 دلمه می‌شود، بنابراین pH آن نباید به این مقدار برسد. فرآیند ایجینگ پنیر را می‌توان با اندازه گیری emf و pH دنبال کرد. بعنوان مثال، pH 4.9 برای پنیر چدار مناسب است. بستنی‌ها با افزودن میوه‌ها و آبمیوه‌هایی با pH بسیار پایین فاسد می‌شوند. برای جلوگیری از خوردگی لوله‌ها، pH شورآب های خنک‌کننده باید کنترل شود.
تولید پنیر
اندازه گیری pH پنیرهای نرم و تازه و پنیرهای سفت و جا افتاده ضروری می‌باشد. پنیر حاوی مقادیر زیادی پروتئین و چربی است؛ به همین دلیل انتخاب الکترود مناسب بسیار مهم است. در این فرآیند، اغلب از الکترودهای روزنه دار استفاده می‌شود.
اندازه گیری pH پنیر
چرا pH پنیر اندازه گیری می‌شود؟
استفاده از برخی pH متر ها در اندازه گیری pH پنیر کاربرد بسیاری دارد. با اندازه گیری pH، تولید پنیر حین تخمیر و کیفیت آن کنترل می‌گردد. محدوده توسعه pH در ساعات و روزهای اولیه تولید در پنیرهای مختلف، متفاوت است. در شکل زیر تفاوت مقدار pH در اولین ساعات فرآیند تخمیر پنیر معمولی به وضوح قابل مشاهده است. این فرآیند بر قوام، رنگ و طعم پنیر تاثیر فراوانی می‌گذارد.
تغییرات pH در فرآیند تخمیر پنیر (موسسه تحقیقاتی فدرال صنعت شیر، 3097 لیبفلد-برن)
اصلی‌ترین اشکال این فرآیند، آلودگی محل اتصال توسط پروتئین ها و چربی هاست. این نوع آلودگی منجربه کاهش سرعت روند اندازه گیری، ناپایداری pH بدست آمده و کاهش شیب می‌گردد. الکترود ممکن است برای اندازه گیری pH وارد پنیرهای سفت شود؛ بنابراین الکترود انتخابی باید در برابر فشار مکانیکی مقاوم باشد. در چنین مواردی از الکترودهای ترکیبی pH با یک فیلتر سرنگی و سیستم مرجع دیافراگم باز استفاده می‌شود. بجای اتصال سرامیکی، محلول اندازه گیری و الکترولیت جامد به طور مستقیم از طریق یک روزنه یا دیافراگم تماس می‌یابند.
بنابراین احتمال مسدود شدن محل اتصال بطور موثر کاهش می‌یابد. جامدات موجود در روزنه (دیافراگم) با قرار دادن الکترود در آب ولرم در مدت زمان کوتاهی حل می‌شوند. لایه چربی ایجاد شده بر روی الکترود با استفاده از اتانول پاکسازی می‌شود. کالیبراسیون روزانه الکترود نیز توصیه می‌گردد.
از محصولات pH متر در شرکت آذین:
PH متر رطوبت سنج قلمی مناسب خاک مدل ۴in1
5. صنعت رنگرزی؛ از موارد کاربرد اندازه گیری pH
استفاده از pH متر های مخصوص رنگ و مایعات در اندازه گیری pH رنگ‌ها نیز کاربرد دارد. به طوری که برای دستیابی به نتایج مطلوب و جلوگیری از آسیب‌رسیدن به پارچه‌ها، فرآیندهایی مانند رنگ‌زدایی و رنگرزی با انواع مختلفی از رنگ‌ها باید با pH معینی انجام پذیرد. بعنوان مثال، برای رنگرزی بهینه پارچه پشمی pH باید خنثی باشد؛ علاوه بر این با توجه به ماهیت رنگ مورد استفاده pH متغیر است. تعیین محتوای اسیدی رنگ الزامی بوده و معمولاً به وسیله تیتراسیون و با استفاده از pH متر انجام می‌پذیرد.
استفاده از اندازه گیری pH در صنعت رنگرزی
6. تجهیزات الکتریکی
محافظت از سطح مواد الکتریکی در برابر خوردگی و اکسید شدن، ششمین کاربرد اندازه گیری pH است که در این مقاله به آن اشاره می‌کنیم. به منظور جلوگیری از خوردگی لوله و دیگ بخار، pH آب‌های مصرفی باید کنترل گردد. حداقل میزان خوردگی در محدوده pH 7.4-8.0 رخ می‌دهد. آب‌های مصرفی به منظور تشخیص انواع خاصی از آلودگی‌ها مورد بررسی قرار می‌گیرد. در فرآیند نرم‌شدن آهک سوددار، برای حذف کلسیم، pH 9.4 و برای حذف منیزیم، pH 10.6 موردنیاز است.
7. واکنش‌های تخمیر
برای دستیابی به نتایج مطلوب در فرآیندهای مختلف تخمیر، pH ویژه‌ای موردنیاز است که در این موارد نیز اندازه گیری pH کاربرد دارد. تغییر pH با تغییر برخی از باکتری‌ها ممکن است حتی محصول بدست آمده را نیز تغییر دهد. در طول فرآیند تخمیر، pH به صورت خودکار تغییر می‌یابد؛ بنابراین مقادیر آن باید بصورت دوره‌ای تنظیم گردد. با تنظیمات pH، شرایط مطلوب حفظ شده و از تولید محصولات جانبی ناخواسته و مضر، جلوگیری می‌شود.
8. کودها
مقدار pH کودهای اسیدی به منظور جلوگیری از اتلاف اسید و اطمینان از یکنواختی محصول کنترل می‌گردد.
تعیین اسیدی یا بازی بودن کود با اندازه گیری pH کود
9. آسیاب آرد؛ کاربرد اندازه گیری pH در تعیین کیفیت آرد
تعیین کیفیت آرد از موارد دیگر کاربرد اندازه گیری pH به حساب می‌آید که استفاده از آن امری حیاتی است، چرا که بطور مستقیم با نان و خوراک مردم سر و کار دارد! آردهای باکیفیت، pH پایین‌تری دارند. مقدار pH آرد در محدوده 5.9 تا 6.9 قرار دارد. کاهش pH با افزودن مقدار معینی اسید، کیفیت بافری آرد را مشخص می‌سازد.
تعیین کیفیت آرد با اندازه گیری pH
10. تولید ژلاتین و چسب؛ دهمین کاربرد اندازه گیری pH
در حین تولید ژلاتین و چسب، خواص آنها با تغییر pH به طور چشمگیری تغییر می‌یابد. کاربرد اندازه گیری pH در صنعت تولید چسب و ژلاتین اینگونه نمود پیدا می‌کند که برای حفظ پایداری شان، باید pH آنها بطور دقیق کنترل شده تا عمر مفید بیشتری داشته باشند. در متدهای رنگ سنجی، نمونه برداری های ویژه‌ای انجام می‌شود و این متد از دقت کمتری برخوردار است.
کاربرد اندازه گیری pH در تولید چسب
11. صنعت آهن و فولاد
کارایی مخزن های اسیدشویی و خنثی‌سازی ضایعات آن با اندازه گیری pH تعیین می‌شود. ماسه به کار رفته در ریخته‌گری ماسه‌ای، با کنترل pH اصلاح و تقویت می‌شود. در pH مناسب، شکل ظاهری ماسه پایدارتر است.
12. صنعت تولید مربا و ژله
شاید برایتان جالب باشد بدانید که برای تولید مربا و ژله نیز از کاربرد اندازه گیری pH استفاده می‌شود. دامنه محدودی از pH برای مربا و ژله سازی مناسب است. مناسب‌ترین pH برای ژله سازی pH 3.3 می‌باشد. ژله تولید شده در pH 3.1 بسیار سفت و ژله تولید شده در pH 3.5 بسیار نرم می‌شود. هیچ ژله‌ای در pH بالاتر از 3.5 تولید نمی‌شود. pH کنترل‌شده در صورت استفاده از اسید تارتاریک و اسید سیتریک، تغییر می‌یابد.
کاربرد استفاده و اندازه گیری pH در تولید مربا
13. صنعت خشکشویی
با کنترل مناسب pH، کارایی صابون‌ها و مواد شوینده افزایش می‌یابد؛ بنابراین جهت افزایش بازدهی مواد شوینده، اندازه گیری pH کاربرد پیدا می‌کند. آستانه تحمل بیشینه pH در پارچه‌های کتان با رنگ طبیعی 11، پارچه ابریشمی 10، پارچه‌های رنگی 9.6 و ابریشم 9.2 است. بطور کلی هر چه pH بالاتر باشد فرآیند شستشو با کیفیت بهتری انجام می‌پذیرد. اما pH نباید از آستانه تحمل متریال مورد شستشو تجاوز کند. مقادیر pH مناسب در محلول‌های نشاسته از ایجاد چسبندگی در هنگام فشار جلوگیری می‌کند.
افزایش بازدهی مواد شوینده با pH مناسب
14. صنعت چرم
در صنعت چرم برای دستیابی به حداکثر کارایی چرم، بدون آسیب‌رساندن به متریال آن، pH کنترل‌شده‌ای موردنیاز است که باز هم از کاربرد اندازه گیری pH کمک می‌گیریم! مقادیر pH حمام‌های چرم‌سازی و رنگرزی در واقع تعیین‌کننده نوع بافت و رنگ محصول نهایی می‌باشد. فرآیند دباغی پوست و تبدیل آن به چرم در pH 12.3 انجام می‌شود؛ اما به منظور حفظ کیفیت چرم، pH حمام دباغی باید کاملاً خنثی شود. در pH 4.7 کلاژن پوست حداقل میزان حجم را داراست.
تولید چرم با اندازه‌گیری pH انجام می‌شود.
15. فرآوری گوشت و ماهی
کاربرد اندازه گیری pH گوشت و ماهی در بدست‌آوردن اطلاعات مفید از میزان کیفیت و طراوت این محصولات می‌باشد. این نوع اندازه گیری ها به وسیله الکترود معمولی روزنه‌دار انجام می‌شود.
مشخص شدن کیفیت گوشت با اندازه گیری pH
16. پرداخت فلزات
شانزدهمین کاربرد اندازه گیری pH مواد، استفاده از آن جهت پرداخت فلزات می‌باشد؛ به طوریکه کارایی حمام های اسیدشویی و پاکسازی با اندازه گیری pH تعیین می‌گردد. مقادیر pH حمام‌های آبکاری، کیفیت و سرعت فرآیند آبکاری را مشخص می‌سازد. برخی از آلیاژها تنها در صورت کنترل دقیق pH، آبکاری می‌شوند. ضخامت آبکاری حین آزمایش تخریب با توجه به تغییر عبارت‌های میلی‌وات دستگاه، هنگام نفوذ پوشش فلزی قابل مشاهد است. در صنعت آبکاری مستقیماً نمی‌توان از متدهای رنگ سنجی استفاده کرد.
دیگر محصولات pH:
کنداکتیومتر رومیزی (هدایت‌سنج) مدل ۸۶۵۰۳
مولتی متر قلمی و دماسنج آب مدل ۷۰۲۱ کمپانی ezdo
توربیدیمتر پرتابل مدل Turb 355 T کمپانی WTW
17. صنعت چاپ؛ هفدهمین کاربرد اندازه گیری pH
برای اطمینان از نفوذ عناصر و خشک‌شدن جوهر بر روی کاغذ لازم است pH کاغذ و جوهر کنترل گردد که به این منظور از اندازه گیری pH و کاربرد آن در صنعت چاپ استفاده می‌کنند. pH بسیار بالا باعث ایجاد چسبندگی شده و pH بسیار پایین منجر به کاهش سرعت فرآیند خشک‌شدن جوهر می‌گردد.
اندازه گیری pH در صنعت چاپ بنر هم کاربرد دارد.
18. فرآیند خنثی سازی
خنثی‌سازی اسیدها و بازها بصورت الکترومتری با pH متر کنترل می‌شود. این pH مترها نقطه خنثی را دقیق‌تر از هر روش دیگری نشان می‌دهند. pH در محلول‌های رنگی که شناساگر در آنها قابل استفاده نمی‌باشد موثرترند.
19. صنعت داروسازی؛ از کاربرد های اندازه گیری pH
یکی از مهمترین کاربرد های اندازه گیری pH، استفاده از آن در صنعت داروسازی است. بسیاری از داروها در pH های کنترل شده ای تولید می‌شوند. آنتی بیوتیک های بدست‌آمده از کپک‌ها نیز در pH دقیقی رشد می‌کنند. در pH نامناسب، ممکن است بجای دارو نوعی سمّ تولید شود.
ساخت داروها با اندازه گیری pH
20. فاضلاب
فاضلاب به منظور اطمینان از ته نشینی و لخته‌شدن لجن کنترل می‌شود. برای دستیابی به نتایج مطلوب، اندازه گیری pH کاربرد دارد که باید در محدوده 3.4 – 7.7 تنظیم شود. پسآب‌ها عمدتاً برای جلوگیری از آلودگی کنترل می‌شود. محدوده pH 6.8 – 7.6 مناسب‌ترین محدوده برای هضم میکروبی در فاضلاب هاست. مقدار pH فیلتراسیون به مواد شیمیایی مورد استفاده بستگی دارد؛ برای مثال pH 3.4 برای کلرید فریک و pH 4.4 برای سولفات آلومینیم و پتاسیم مناسب است.
21. تصفیه فاضلاب
علاوه بر استفاده و کاربرد اندازه گیری pH در فاضلاب‌ها، از این اندازه گیری در تصفیه فاضلاب‌ها نیز بهره می‌برند. در تصفیه بیولوژیکی گیاهان، مواد آلی توسط باکتری‌ها تجزیه می‌شوند. این فرآیند در حوضچه لجن فعال انجام می‌پذیرد. تخمیر بی هوازی اغلب در مخزن گندزدایی انجام می‌شود. ابتدا pH مخزن و فعالیت میکرو ارگانیسم ها کنترل شده و سپس خروجی گاز متان بطور اقتصادی بعنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
محتوای جامد و ترکیبات محلول سولفید به سرعت منجر به مسدود شدن محل اتصال مرجع در الکترودهای معمولی می‌شوند؛ در نتیجه، پاکسازی الکترودهایی که برای چنین اندازه‌گیری‌هایی بکار می‌روند اهمیت ویژه‌ای دارد و دیافراگم باز یا اتصالات سرامیکی و قابل تعویض مشکل مسدود شدن الکترودها را برطرف می‌کنند.
22. استخرهای شنا
در استخرهای شنا برای جلوگیری از تحریکات پوستی، از کاربرد اندازه گیری pH استفاده می‌شود که بایستی سطح pH در محدوده خنثی یا نسبتاً قلیایی حفظ شود. بالا بودن میزان pH در خطوط و فیلترهای بخاری، رسوب نمک‌های جامد را تسریع می‌کند و pH پایین باعث خوردگی لوله‌های آهنی و … می‌شود.
اندازه گیری pH آب استخر
23. پرورش ماهی های استوایی
یکی از جذابترین کاربرد های اندازه گیری pH، استفاده از این علم برای پرورش ماهی‌های زیبای استوایی است. گونه‌های مختلف ماهی‌های گرمسیری در محیط هایی با pH متفاوت و مخصوص به خود رشد می‌کنند و ماهی‌های گران‌قیمت استوایی نیز از این امر مستثنی نیستند. کنترل pH در پرورش ماهی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. بعنوان مثال، ماهی تترای نئون، محیط آبی با pH 7.0 و فرشته ماهی pH 6.8 را ترجیح می‌دهند. محدوده کلی pH مناسب برای ماهیان آب‌های شیرین 6.0 – 8.0 pH می‌باشد. آب‌های شور آکواریوم باید در 8,3 بطور ثابت حفظ شود. اگر pH آب شور به کمتر از 7.0 برسد، ماهی‌ها مریض می‌شوند.
حفاظت و رشد ماهی های استوایی با اندازه گیری pH آب
24. آب؛ آخرین مورد از کاربرد های اندازه گیری pH
اندازه گیری pH آب آنقدر حائز اهمیت است که چندین و چند دستگاه pH متر برای این منظور تا بحال ساخته شده و در اندازه گیری ph آب کاربرد دارد. منابع آبی مانند رودخانه‌ها، دریاچه‌ها و اقیانوس‌ها به منظور مطالعه و بررسی شرایط طبیعی حیات وحش اندازه‌گیری می‌شود. این آزمایشات توسط موسسات اقیانوس‌شناسی، خدمات ماهی و حیات وحش و مقامات آب انجام می‌پذیرد. اندازه گیری pH میزان آلودگی لوازم خانگی و صنعتی را نیز مشخص می‌سازد.
اندازه گیری pH آب
در دو حالت، اندازه گیری pH آب به سختی انجام می‌شود:
- اندازه گیری pH آب خالص در دیگ بخار: در این حالت، کم‌بودن مقدار یون منجر به ضعف رسانایی می‌شود.
- اندازه گیری pH پسماندهای آبی در کارخانه‌های تصفیه فاضلاب: در این حالت، آلودگی شدید محیط منجر به مسدود شدن محل اتصال می‌گردد؛ مثل آب تغذیه دیگ بخار
نیروگاه‌ها از آب تغذیه دیگ بخار برای ایجاد بخار استفاده می‌کنند. هدف از این کار دستیابی به آب خالص فراوان است تا این آب بطور کامل و بدون بر جای گذاشتن پس‌مانده تقطیر، بخار شود. از بر جای گذاشتن رسوبات آهکی باید بطور ویژه اجتناب کرد. به منظور صرفه‌جویی در هزینه‌های استفاده از آب تغذیه دیگ بخار، بخار متراکم شده مجدداً به داخل دیگ بخار پمپاژ می‌شود؛ بنابراین آب مقطر تغذیه دیگ بخار بسیار خالص بوده و رسانایی آن گاهی کمتر از 1μS/cm است.
pH آب تغذیه دیگ بخار به چه منظوری اندازه گیری می‌شود؟
در صورتیکه pH محیط اسیدی باشد، به دلیل کم بودن رسانایی آب تغذیه دیگ بخار، مخزن و لوله ها دچار خوردگی می‌شوند.
به منظور به حداقل رساندن هزینه‌های تعمیر و نگهداری دیگ بخار، مقدار pH باید بطور منظم و مداوم کنترل شود. در صورت لزوم مقدار pH از طریق افزودنی‌های مناسب (بعنوان مثال محلول آمونیاک) افزایش می‌یابد. با نظارت بر مقیاس pH، هر گونه پیشرفت اسیدی یا بازی بلافاصله از طریق مبدل‌های یونی مشخص می‌شود.
مقادیر استاندارد آب مورد استفاده در ژنراتور بخار
الکترودهای ترکیبی مشبک برای اندازه گیری pH محلول هایی با قدرت یونی کم توسعه یافته‌اند. دیافراگم باز مرجع که توسط غلاف شیشه‌ای پوشانده شده است، سطح تماس وسیع‌تری را ارائه می‌دهد. این نوع دیافراگم، pH پایدارتر و دقیق‌تری از نمونه را نمایش می‌دهد.
***
شرکت تجهیزات آزمایشگاهی آذین در زمینه واردات و فروش انواع pH متر، EC متر و TDS متر فعالیت دارد و آماده خدمترسانی به مشتریان محترم و جامعه پزشکی و آزمایشگاهی کشور می‌باشد. جهت خرید pH متر یا اطلاع از قیمت آنها با شماره‌های 02166578892 و 02166572995 تماس بگیرید.
