Bawo ni mita pH ṣe n ṣiṣẹ
Ìwọ̀n pH jẹ́ apá pàtàkì ní onírúurú ẹ̀ka iṣẹ́, títí kan kẹ́mísírì, ìmọ̀-ẹ̀rọ, ìmọ̀-ẹ̀rọ, àti ìṣègùn. Ohun èlò tí a lò láti wọn pH ti omi ni a ń pè ní mita pH. Àpilẹ̀kọ yìí yóò ṣàlàyé ní ṣókí nípa àwọn ìlànà iṣẹ́ ti mita pH, àwọn èròjà rẹ̀, àti àwọn ìlò rẹ̀ ní onírúurú ẹ̀ka iṣẹ́.
Pendahuluan
pH jẹ́ ìwọ̀n logarithmic tí a ń lò láti mọ acidity tàbí alkalinity ti omi kan. Ìwọ̀n pH wà láti 0 sí 14: pH ti 7 ni a kà sí didoju, pH ti ó wà ní ìsàlẹ̀ 7 fi àwọn ipò acidic hàn, àti pH ti ó wà ní ìsàlẹ̀ 7 fi àwọn ipò alkaline hàn. Nítorí wíwọ̀n pH ṣe pàtàkì ní ọ̀pọ̀lọpọ̀ àwọn ètò ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì àti ilé-iṣẹ́, wíwà mita pH ṣe pàtàkì. Mita pH jẹ́ ẹ̀rọ itanna kan tí ó lè pèsè àwọn ìwọ̀n pH kíákíá àti pípéye.
Àwọn Ohun Èlò Mítà pH
Kí a tó lè lóye ìlànà iṣẹ́ ti mita pH, ó ṣe pàtàkì láti mọ àwọn èròjà pàtàkì ti mita pH tí ó ní elekitirodu pH àti ẹ̀rọ ìwọ̀n elekitironiki.
1. elekitirodu pH:
A sábà máa ń ṣe elekitirodu pH láti inú gilasi tí ó ní ìmọ̀lára sí àwọn ion hydrogen. Ó ní elekitirodu pàtàkì kan tí ó ní gel slurry tí ó ní silver chloride (AgCl). A tún ń lo elekitirodu ìtọ́kasí gẹ́gẹ́ bí ìwọ̀n ìdúróṣinṣin fún wíwọ̀n. Àwọn elekitirodu méjì yìí ń ṣiṣẹ́ papọ̀ láti wọn pH ti ojutu kan.
2. Àwọn Ohun Èlò Ìwọ̀n Ẹ̀rọ Amúlétutù:
Mita elekitironiki ni ohun akọkọ ti yoo ka ati ṣafihan pH. Awọn mita wọnyi le ni awọn ẹya afikun oriṣiriṣi, gẹgẹbi iṣiro adaṣe, ibi ipamọ data, ati ibaraẹnisọrọ pẹlu kọnputa fun itupalẹ ilọsiwaju.
Ilana Iṣiṣẹ ti pH Elektrodu
Elekitirodu pH kan n ṣiṣẹ lori ilana elekitiromu. Elekitirodu gilasi kan ni ifaramọ si ifọkansi awọn ioni hydrogen ninu ojutu kan. Nigbati a ba fi elekitirodu pH kan sinu ojutu ti a n wọn, awọn ioni hydrogen ninu ojutu naa ni ipa lori agbara elekitirodu gilasi naa. Iyatọ agbara ti o waye yii ni a fi elekitirodu itọkasi wọn, ati lẹhinna ifihan agbara ti o jade ni a yipada si iye pH nipasẹ ohun elo wiwọn elekitiromu kan.
Ìlànà Nernst
Ṣàlàyé ìlànà iṣẹ́ ti elekitirodu pH tí a kò le yà sọ́tọ̀ kúrò nínú Òfin Nernst. A le ṣàlàyé agbára elekitirodu gilasi náà nípasẹ̀ ìṣirò Nernst gẹ́gẹ́ bí a ṣe tẹ̀lé e yìí:
\[ E = E_0 + \left( \dfrac{RT}{nF} \right) \ln a_{H+} \]
Dimana:
– E ni agbara elekitirodu,
– E0 ni agbara elekitirodu boṣewa,
– R ni iye gáàsì gbogbogbòò (8.314 J/mol·K),
- T jẹ iwọn otutu ni Kelvin,
– n ni iye awọn elekitironi ti a gbe sinu iṣedahun elekitirokemika kan,
– F jẹ́ àìdúró Faraday (96485 C/mol),
– aH+ ni iṣẹ́ àwọn ion hydrogen.
Ní ti ìwọ̀n pH, a sábà máa ń fi ìwọ̀n ion hydrogen rọ́pò ìṣiṣẹ́ ion hydrogen, kí ìṣirò náà lè wọn agbára kan tí ó yípadà ní ìlà pẹ̀lú àwọn ìyípadà nínú pH.
Ìṣàtúnṣe àti lílo mita pH
Àwọn ìwọ̀n tó péye pẹ̀lú mita pH nílò ìṣàtúnṣe tó yẹ. A máa ń ṣe ìṣàtúnṣe pẹ̀lú àwọn ojutuu boṣewa pẹ̀lú àwọn iye pH tí a mọ̀. Lọ́pọ̀ ìgbà, ilana ìṣàtúnṣe náà ní àwọn ojutuu buffer méjì tàbí jù bẹ́ẹ̀ lọ pẹ̀lú àwọn iye pH tó yàtọ̀ síra. Ilana ìṣàtúnṣe náà lè yàtọ̀ síra da lórí awoṣe mita pH, ṣùgbọ́n ní gbogbogbòò ó ní àwọn igbesẹ wọ̀nyí:
1. Ìmúrasílẹ̀ Elektrodu:
A gbọ́dọ̀ fi omi tí a ti yọ àwọn elekitiroodi náà kúrò láti mú ìdọ̀tí tàbí ìdọ̀tí kúrò nínú omi tí ó ti kọjá. Lẹ́yìn tí a bá ti fọ̀ wọ́n tán, a gbọ́dọ̀ fi omi ìdọ̀tí náà sínú omi ìdọ̀tí tí ó wà ní ìpele kan.
2. Ìṣàtúnṣe Òpó Òfo:
A ṣeto mita pH lati wọn ojutu buffer pẹlu pH alaidaduro (nigbagbogbo pH 7). A tun ẹrọ naa ṣe ni aaye yii lati rii daju pe iye odo tabi aaye itọkasi tọ.
3. Ìṣàtúnṣe Àsídì àti Ìpìlẹ̀ Ààyè:
Lẹ́yìn ìṣàtúnṣe àmì òdo, a máa ń lo omi ìfàmọ́ra acid (nígbà gbogbo pH 4) àti omi ìfàmọ́ra ipilẹ̀ (nígbà gbogbo pH 10) láti ṣàtúnṣe àmì ìfàmọ́ra. Lẹ́yìn náà, a máa ń ṣe àtúnṣe mita pH láti bá àwọn iye pH ti àwọn omi ìfàmọ́ra acid àti basic mu.
4. Wíwọ̀n:
Lẹ́yìn ìṣàtúnṣe, mita pH ti ṣetán láti lò láti wọn pH ti ojutuu tí a kò mọ̀. A óò tẹ elekitirodu náà sínú àpẹẹrẹ ojutuu náà, mita pH náà yóò sì fi iye pH tí a wọ̀n hàn.
Ohun elo pH Mita
Awọn mita pH ni awọn ohun elo ti o gbooro pupọ ni ọpọlọpọ awọn aaye ile-iṣẹ ati iwadii.
1. Ile-iṣẹ Ounje ati Ohun mimu:
Nínú ilé iṣẹ́ oúnjẹ, pH ṣe pàtàkì fún rírí dájú pé ọjà náà dára àti ààbò. Ìwọ̀n pH ṣe pàtàkì fún àwọn iṣẹ́ ìfọ́, ìṣàkóso dídára àwọn ọjà wàrà, ohun mímu ọtí, àti ìpamọ́.
2. Yàrá Ìwádìí Kẹ́mísírì àti Ìmọ̀ Ẹ̀dá:
Nínú yàrá ìwádìí, a ń lo àwọn mita pH fún onírúurú ìwádìí kẹ́míkà àti ti ẹ̀dá, títí bí ìpèsè àwọn omi ìpamọ́, ìwádìí kẹ́míkà onígbà-ayé àti aláìsí-ẹ̀dá, àti àwọn ìwádìí nípa ẹ̀dá bí àṣà sẹ́ẹ̀lì.
3. Ile-iṣẹ oogun:
A lo awọn mita pH ninu iṣakoso didara oogun, ni pataki lati rii daju iduroṣinṣin ati imunadoko awọn nkan oogun labẹ awọn ipo pH oriṣiriṣi.
4. Omi ati Itọju Ayika:
Nínú ìtọ́jú omi àti ìṣàyẹ̀wò àyíká, a ń lo àwọn mita pH láti ṣe àkíyèsí dídára omi àti láti ṣàkóso àwọn ìlànà ìtọ́jú omi ìdọ̀tí. Èyí ṣe pàtàkì fún ìdènà ìbàjẹ́ àti láti mú kí àyíká wa wà ní ìwọ̀ntúnwọ̀nsì.
5. Iṣẹ́ àgbẹ̀:
PH ilẹ̀ jẹ́ ohun pàtàkì tó ń nípa lórí ìdàgbàsókè ewéko. Nípa lílo mita pH, àwọn àgbẹ̀ lè ṣe àyẹ̀wò pH ilẹ̀ kí wọ́n sì ṣàtúnṣe rẹ̀ láti bá àìní àwọn irugbin tí wọ́n ń gbìn mu.
Ipari
Ìlànà iṣẹ́ ti mita pH jẹ́ lílo electrochemistry tí ó ń lo àwọn elekitirodu gilasi láti wọn ìṣọ̀kan àwọn ion hydrogen nínú omi kan. Ìṣàtúnṣe tó tọ́ ṣe pàtàkì fún àwọn àbájáde ìwọ̀n tó péye. Lílo àwọn mita pH gbòòrò ní onírúurú ẹ̀ka, láti ilé iṣẹ́ oúnjẹ àti ohun mímu títí dé ìtọ́jú omi àti iṣẹ́ àgbẹ̀, èyí tí ó sọ wọ́n di irinṣẹ́ pàtàkì nínú ọ̀pọ̀lọpọ̀ ìlànà ìmọ̀ sáyẹ́ǹsì àti iṣẹ́ ilé iṣẹ́. Nípa òye ìlànà iṣẹ́ àti lílo àwọn mita pH, a lè mọrírì pàtàkì irinṣẹ́ yìí nínú onírúurú ìgbòkègbodò ìgbésí ayé òde òní.
