หลักการทำงานของ พีเอชมิเตอร์ (pH meter)

พีเอชมิเตอร์ (pH meter)

กรณี พีเอชมิเตอร์ (pH meter) ที่เกี่ยวข้องกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ

pH (พี เอช) ย่อมาจาก positive pote
ntial of the hydrogen ions

pH (พี เอช) หมายถึง ปริมาณความเข้มข้นของไฮโดรเจนอิออนที่มีอยู่ในน้ำ

(ผมคิดว่าเข้ามาในเว็บไซด์ของกรมประมงคงอาจจะต้องการทราบข้อมูลข้างล้างนี้ด้วย)
ค่า pH 4.0 หรือต่ำกว่า เป็นจุดอันตรายที่ทำให้สัตว์น้ำตายได้
ค่า pH 4.0 – 6.0 สัตว์น้ำบ้างชนิดอาจไม่ตาย แต่จะทำให้สัตว์น้ำ
เจริญเติบโตช้าและทำให้การสืบพันธุ์หยุดชะงัก
ค่า pH 6.5 – 9.0 เป็นระดับที่เหมาะสมกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
ค่า pH 9.0 – 11.0 ไม่เหมาะสมกับการดำรงชีวิต หากสัตว์น้ำอาศัย
อยู่เป็นเวลานานๆจำทำให้ได้รับผลผลิตต่ำ
ค่า pH 11.0 หรือมากกว่า เป็นพิษต่อสัตว์น้ำ

พีเอชมิเตอร์ (pH meter) เป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิก ใช้วัดค่าพีเอชหรือ ค่าความเป็นกรด-ด่าง ของสารละลาย โดยมีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ probe หรือ อิเล็กโทรด และ เครื่องวัดศักย์ไฟฟ้า (meter)  อิเล็คโทรดที่พบได้ในห้องปฏิบัติการส่วนมากแล้วจะเป็นชนิด glass electrode ที่เชื่อมต่อกับเครื่องวัดศักย์ไฟฟ้าแล้วเปลี่ยนการแสดงผลเป็นค่าพีเอช

พีเอชอิเล็กโทรดจะใช้วัดค่า แอคติวิตี้ของไอออนไฮโดรเจน (activity of hydrogen ions) ที่อยู่รอบผนังบางๆ ของกระเปาะแก้ว ซึ่งอิเล็กโทรดจะให้ค่าความต่างศักย์เล็กน้อยประมาณ 0.06 โวล์ท ต่อ หน่วยพีเอช2

ส่วนเครื่องวัดศักย์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนค่าศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นค่าพีเอช โดยค่าความต้านทานในการวัดมีค่าสูงมากประมาณ 20 ถึง 1000 MΩ

การใช้งาน จะต้องปรับเทียบมาตรฐานก่อนการใช้โดยการปรับเทียบกับสารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน(พีเอช 4 ,7 หรือ 10) อย่างน้อย 2 ค่า ที่มีค่าครอบคลุมในช่วงที่เราต้องการวัด วิธีการวัดทำได้โดยล้างอิเล็กโทรดด้วยน้ำปราศจากไอออน (deionized water) หรือน้ำกลั่น (distilled water) และซับด้วยกระดาษทิชชู แล้วรีบจุ่มอิเล็กโทรดลงในสารละลายที่ต้องการวัดอย่างรวดเร็ว

การเก็บอิเล็กโทรดห้ามเก็บแห้ง โดยทั่วไปเก็บในสารละลายกรดที่มีพีเอชประมาณ  3 และไม่เก็บหรือแช่ในน้ำกลั่น เพราะว่าไอออนที่อยู่ในอิเล็กโทรดจะแพร่ออกมาทำให้ความเข้มข้นของไออออนภายในอิเล็กโทรดลดลง โดยปกติแล้วควรทำความสะอาดอิเล็กโทรดประมาณเดือนละครั้งโดยการแช่ด้วยกรดไฮโดรคลอริก (HCl) ความเข้มข้น 0.1 โมลาร์ (M) 

ความเป็นกรดด่างนี้จะเป็นดัชนีที่มีประโยชน์ในการวัดคุณภาพ น้ำโดยที่ภาวะความเป็นกรด – ด่างของน้ำมีผลต่อคุณภาพน้ำปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในน้ำ

นอกจากนั้นยังบอกถึงคุณสมบัติในการกัดกร่อนของน้ำด้วย ค่ามาตรฐานความเป็นกรด-ด่างของน้ำจะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้น้ำ

โดยทั่วไปแล้วน้ำควรจะมีความเป็นกรด-ด่างประมาณ 6 – 8

น้ำดื่มควรมีค่าความเป็นกรด-ด่างอยู่ในช่วง 6.8 – 7.3

น้ำเสียหรือน้ำทิ้งจะต้องมีความเป็นกรด-ด่างในช่วง 5 – 9

การคาลิเบรทเครื่องวัดกรดด่าง พีเอช pH Meter

พีเอชมิเตอร์ (pH meter) สามารถคาลิเบรทเครื่องโดยการใช้น้ำยาพีเอชบัพเฟอร์ pH Buffer – pH4, pH7, pH10

ควรทำการคาลิเบรทด้วยน้ำยาพีเอชบัพเฟอร์ pH Buffer – pH7 ก่อน แล้วตามด้วยน้ำยาพีเอชบัพเฟอร์ pH Buffer – pH4 หรือ pH10 (ควรคาลิเบรทอย่างน้อย 2 จุด: pH7 >>> pH 4 หรือ pH7 >>> pH10)

การทำความสะอาดหัวอิเลคโทรดเมื่อเลิกใช้งาน
1. ไม่ควรนำหัวอิเลคโทรดไปกวนในสารละลาย หรือวางหัววัดอิเลคโทรดกระแทกกับภาชนะที่วัดค่า เพราะจะทำให้หัววัดชำรุด
2. ควรใช้น้ำกลั่นฉีดล้างหัววัดอิเลคโทรดเท่านั้น และใช้กระดาษทิชชูซับน้ำที่ปลาย
อิเลคโทรดเบาๆ หลังการใช้งานทุกครั้ง (ห้ามสัมผัสกระเปาะแก้ว)
3. เมื่อค่าที่ได้เปลี่ยนไปจากเดิมมาก เนื่องจากอาจจะมีคราบน้ำมัน หรือไขมันให้เตรียมผงซักฟอกผสมน้ำแล้วแช่หัววัดอิเลคโทรดประมาณ 20 – 30 นาที แล้วล้างด้วยน้ำกลั่น
4. เมื่อลิเลคโทรดเกิดการอุดตัน อุ่นสารละลาย KCl หรือต้มน้ำใช้น้ำอุ่นอุณหภูมิประมาณ 40 – 60 °C จุ่มหัววัดอิเลคโทรดลงไปประมาณ 10 นาที หลังจากนั้นปล่อยให้อิเลคโทรดเย็นลง โดยยังคงแช่อยู่ในสารละลาย KCl หรือน้ำอุ่นนั้น
5. หากมีการสะสมของผลึกเกลือ ให้จุ่มหัวอิเลคโทรดลงในน้ำประปาประมาณ 10 – 15 นาที แล้วฉีดด้วยน้ำกลั่น