Все о работе с рН-метрами
Все о работе с рН-метрами
Измерение уровня рН почвы, воды или питательного раствора для гидропоники является одним из важных аспектов успешного садоводства и растениеводства.
Здоровый рост растений зависит от правильного синтеза идеальной среды. Корректировка уровня рН почвы или воды способствует процветанию растений, неудовлетворительные значения уровня рН приводят к их болезни или даже смерти.
Что такое рН
рН — потенциал водорода (англ. potential of hydrogen), который определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН- и отражает степень кислотности или щелочности среды. Стандартная шкала уровня рН находится в пределах от 0 до 14. Чем выше рН, тем больше щелочность вещества, а чем ниже рН, тем больше кислотность. Нейтральной считают среду с рН 7,0.
Как можно измерить рН?
рН почвы можно определить по её цвету: почва зеленого оттенка, как правило, более щелочная, а почва, которая имеет желтый или оранжевый оттенок, более кислая. Однако цвет дает нам только приближенные значения рН.
Более точное значение рН почвы может быть измерено с помощью рН-метра — прибора, который специально предназначен для исследования грунтов, или с помощью pH-метра для жидкостей (но по специальной методике). Для анализа почвы можно использовать рН-метры FieldScout SoilStik, Instrument ZD-05 и ZD-06. Эти приборы помогут быстро и без предварительной пробоподготовки установить рН пробы.
рН жидкости визуально определить невозможно, его измеряют с помощью тест-полосок, которые пропитаны специальными химическими реактивами, добавлением индикаторных жидкостей или с помощью цифрового измерителя рН (рН-метра).
Определение рН с помощью тест-полосок или индикаторных жидкостей предусматривает использование метода соответствия цветов. Полоски и индикаторные жидкости имеют небольшой срок хранения, не обеспечивают высокой точности и соответствия цветов, а значит, дают неточные и противоречивые результаты. Например, большинство полосок показывает увеличение рН с шагом 0,5. Поэтому при использовании рН-полоски разница между рН 7,0 и 8,0 будет наблюдаться только в двух различных оттенках розового цвета. А как быть 7-10% людей, которые являются дальтониками?
В отличие от тест-полосок и индикаторных жидкостей, цифровой измеритель обеспечивает отображение уровня рН на дисплее прибора так, что нет необходимости его интерпретации: пользователь просто погружает pH-метр в раствор и видит результат.
Наша компания предлагает широкий ассортимент портативных рН-метров. Так, для работы с жидкостями широко применяются удобные портативные рН-метры FieldScout SoilStik (вода/почва), для работы с твердыми средами — полевые рН-метры Instrument ZD-05 и Instrument ZD-06.
Важно отметить, что у pH-метров для почвы и жидкости разные датчики, поэтому следует внимательно ознакомиться с рекомендациями по их использованию.
Как работает рН-метр?
Несмотря на различные типы электродов в pH-метрах, начиная от недорогих карманных моделей до лабораторных, которые стоят десятки тысяч долларов, наиболее распространенной является стеклянная колба со встроенным сенсором. Электрод рН-метра измеряет активность ионов водорода путем создания небольшого количества напряжения сенсора в колбе. pH-метр затем преобразует напряжение в значение рН и отображает его на дисплее прибора.
Кроме того, все вышеуказанные цифровые измерители рН имеют встроенный термометр, который автоматически подстраивается под любые несовпадения с базовой 77 ºF (25 °С). Эта функция называется автоматической компенсацией температуры (ATC). А портативные рН-метры . могут служить еще и как термометры.
Что такое калибровка и зачем она нужна?
рН-метр, как и музыкальный инструмент, необходимо время от времени настраивать. Прибор для научных исследований должен калиброваться для достижения точных результатов тестирования.
Но если некоторые люди имеют абсолютный слух и могут настраивать музыкальный инструмент без использования камертона, то рН-метр должен быть откалиброван буферным калибровочным раствором согласно сертифицированной стандартной точки отсчета. Буферный раствор является жидкостью, но он может быть приобретен в виде порошка для смешивания с дистиллированной водой. Это позволит приготовить свежий буферный раствор в нужное время.
рН-метры, предназначенные для научных исследований, должны калиброваться как можно ближе к значениям, которые будут проверяться (измеряться). Если предполагается тестирование диапазона pH, то прибор должен быть откалиброван в середине этого диапазона. Например, если тестирование будет проводиться в кислых растворах, то для достижения более точных результатов рН-метр должен быть откалиброван до рН 4,0.
Большинство вод попадают в диапазон рН от 6,0 до 8,0. Поэтому для проверки уровня рН воды калибровки прибора по рН 7,0 будет достаточно. Три наиболее распространенных значение рН для калибровки — 4,0, 7,0 и 10,0. Эти точки покрывают диапазон рН от 0 до 14, хотя существуют и другие значения точек калибровки уровня pH.
Фирма SPEKTRUM предоставляет буферный раствор в комплекте с рН-метром. И если у Вас есть буферный раствор (растворы) для калибровки рН-метра, то сам процесс, как правило, является простым.
Калибровка рН-метра может происходить механически или автоматически. Механическая калибровка проводится с помощью небольшой отвертки для регулировки значения на дисплее, пока оно не будет совпадать со значением буферного раствора.
pH-метр FeeldScout оснащен автоматической системой калибровки — он автоматически распознает значение буферного раствора и калибрует себя относительно этой величины. На сегодня это самый простой способ настройки, но важно, чтобы pH-метры также имели возможность ручной калибровки для тонкой настройки и / или устранения неисправностей.
Многие рН-метры откалиброваны на заводе, ими можно пользоваться сразу из упаковки. Тем не менее, заводскую калибровку следует рассматривать только для первоначального использования, она не всегда может соответствовать потребностям пользователя и может измениться во время транспортировки. Итак, все рН-метры должны быть откалиброваны пользователем.
Независимо от того, какой метод калибровки применяется в Вашем pH-метре, всегда внимательно читайте инструкцию по использованию прибора и выполняйте процедуру в соответствии с рекомендациями производителя.
Для достижения наилучших результатов измерения рН-метр должен быть откалиброван:
- при регулярном использовании — по крайней мере, раз в неделю
- если не используется — раз в месяц
- если вы предполагаете, что показания некорректные
- если тестируются агрессивные жидкости (очень кислые или очень щелочные)
- если тестируются жидкости в широком диапазоне измерений
- после замены электрода
Как правильно ухаживать за pH-метром?
Хотя существуют общие правила по уходу за рН-метрами, для каждой марки и модели предусмотрены свои собственные требования. Соблюдайте инструкции по эксплуатации pH-метра и тогда Вы будете пользоваться им в течение более длительного времени.
Периодическая калибровка и правильный уход за рН-электродом обеспечат его долгий срок службы и более точные результаты измерений. Многие электроды рН-метров состоят из стеклянной колбы с внутренним сенсором. Их необходимо хранить в специальном растворе. При использовании портативного pH-метра раствор для хранения должен находиться в защитном колпачке. Нельзя допускать выливания этого раствора с колпачка! Для большинства электродов в рН-метрах очень важно, чтобы они хранились в среде соответствующего раствора.
Для того чтобы очистить электрод, в большинстве случаев его достаточно промыть дистиллированной (деионизированной) водой. После этого необходимо встряхнуть лишнюю воду и вернуть его в среду раствора для хранения. В случае измерения рН в растворах, которые могут загрязнить поверхность электрода, после использования его погружают в специальный моющий раствор и оставляют на некоторое время. После этого электрод промывают дистиллированной водой.
Большинство электродов для рН-метров имеют срок службы около 1-2 лет. Если Вы столкнулись с нестабильностью и некорректностью измерений, а откалибровать электрод не удается, то это может свидетельствовать о необходимости замены электрода (или pH-метра, если электрод не подлежит замене).
Советы и рекомендации
- Всегда внимательно читайте инструкцию перед использованием. Конечно, инструкции могут быть скучными, но они могут ответить на Ваши вопросы, а ответы на эти вопросы защитят Ваши деньги, потраченные на покупку.
- Всегда проверяйте, откалиброван ли Ваш рН-метр.
- Если в защитном колпачке вашего портативного рН-метра содержится раствор для хранения, желательно хранить его вертикально для более эффективного насыщения.
- Никогда не прикасайтесь к электроду, кожный жир влияет на показания и может даже повредить ему.
- При проведении измерений и калибровки всегда слегка помешивайте электрод в жидкости для избавления системы от возможных воздушных пузырьков.
- Не храните рН-метр в условиях высокой температуры и влажности.
- Не храните электрод рН-метра в дистиллированной воде
- рН-метр является чувствительным прибором для научных исследований и всегда должен рассматриваться как таковой.
Как измерить степень кислотности (уровень pH) почвы с помощью pH-метра для жидкости?
Если Вам необходимо установить рН почвы, а под рукой только рН-метр для измерения в жидкостях, не огорчайтесь. Следует только помнить, что электрод pH-метра изготовлен из стекла, поэтому необходимо быть осторожным и аккуратным, чтобы не повредить его. Процедура в этом случае такова: необходимо смешать образец тестируемой почвы с дистиллированной водой.
Для этого приготовьте чистую сухую пластиковую емкость с крышкой. Избегайте контакта почвы с руками или другими поверхностями, чтобы не загрязнить образец. Удалите из почвы камешки и другие предметы, которые могут повредить стеклянный электрод pH-метра.
Наполните пластиковую емкость почвой на 3/4 и добавьте дистиллированную воду. Крышкой плотно закройте емкость и энергично встряхните несколько раз. Для растворения солей почвы в воде оставьте емкость постоять 7-10 минут. Откройте крышку и поместите pH-электрод в жидкость над поверхностью почвы. Слегка помешивая, дождитесь стабилизации значений на дисплее pH-метра.
Источник
Портативный pH метр (карманный pH метр)
Любые измерители, применяемые как в специально оборудованных лабораториях, так и в сложных полевых условиях, должны отвечать таким основным требованиям, как удобство и простота эксплуатации, мобильность и, разумеется, минимальная погрешность показаний. Всему вышеперечисленному в полной мере соответствуют портативные pН метры, которые за их небольшие габариты и вес также называют карманными рН метрами.
Эти приборы, по своей форме и размерам нередко напоминающие стандартный цветной маркер или, к примеру, калькулятор, сочетают в себе преимущества всех видов современных рН метров. Большинство из них по своим техническим характеристикам действительно не уступают своим крупногабаритным промышленным собратьям, а во многих случаях могут даже похвастаться определённым превосходством. То же можно сказать и о точности портативных измерителей кислотности. Её удаётся добиться за счёт наличия внутри прибора специальной электронной микросхемы. Она функционирует на съёмных аккумуляторных источниках питания, заряда которых будет достаточно для длительного использования измерителя. При этом рН метры в миниатюре наделены современным эргономичным дизайном и дружественным интерфейсом, позволяющим справиться с измерениями даже неподготовленному пользователю.
Словом, портативный рН метр сегодня – это максимум необходимого и полное отсутствие лишних деталей. Вот почему это оборудование приобретает всё большую популярность.
Принцип работы портативного рН метра
Как и в случае с другими рН метрами, в основе действия портативного тестера кислотности находится принцип определения степени активности ионов Н в жидкой среде. Она фиксируется в форме входного напряжения. Физически замеры осуществляются специальными электродами – как правило, у карманных приборов они встроены в сам корпус. При этом вес и габариты прибора позволяют выполнять все измерительные операции лишь с использованием одной руки. Многие модели умных карманных гаджетов можно, к тому же, закрепить на запястье, что исключает их падение и, как следствие, предотвращает риск преждевременной поломки. Как правило, портативный прибор для измерения кислотности откалиброван производителем и не требует дополнительной настройки, что ещё более упрощает и ускоряет получение результатов.
Источник