ما هو مستشعر الرقم الهيدروجيني وكيف يعمل؟

مستشعر PH: ما هو وكيف يعمل؟

مستشعر الأس الهيدروجيني هو جهاز إلكتروني يقيس مستوى الحموضة أو القلوية (pH) في سائل أو محلول. يحتوي المستشعر على قطب كهربائي زجاجي حساس للتغيرات في الأس الهيدروجيني. يتكون القطب من غشاء رقيق مغلف بمحلول خاص يحتوي على قطب كهربائي مرجعي، والذي عادة ما يكون مصنوعًا من كلوريد الفضة/الفضة. عندما يتم غمر مستشعر الأس الهيدروجيني في سائل ، تتفاعل أيونات الهيدروجين في السائل مع القطب المرجعي ، مما ينتج عنه شحنة كهربائية. يتم قياس هذه الشحنة بعد ذلك بواسطة المستشعر وتحويلها إلى قيمة pH ، والتي يتم عرضها على الشاشة أو إخراجها إلى مسجل البيانات.

تُستخدم مستشعرات الأس الهيدروجيني بشكل شائع في مجموعة متنوعة من الصناعات، بما في ذلك معالجة المياه، وإنتاج الأغذية والمشروبات، والبحث العلمي، لمراقبة وتنظيم مستويات الأس الهيدروجيني في السوائل.

ما هو استخدام مستشعر الرقم الهيدروجيني؟

يستخدم مستشعر الأس الهيدروجيني لقياس مستوى الحموضة أو القلوية (قيمة الأس الهيدروجيني) في سائل أو محلول. تؤثر قيمة الرقم الهيدروجيني على العديد من العمليات الكيميائية والبيولوجية، ولذلك تستخدم مستشعرات الرقم الهيدروجيني على نطاق واسع في مختلف الصناعات والتطبيقات، بما في ذلك:

• معالجة المياه: تُستخدم مستشعرات الرقم الهيدروجيني في مرافق معالجة المياه لمراقبة مستوى الرقم الهيدروجيني لمياه الشرب ومياه الصرف الصحي ومياه العمليات الصناعية. تؤثر قيمة الأس الهيدروجيني على فعالية التطهير وتشكيل المنتجات الثانوية.
• الزراعة: تستخدم مستشعرات الأس الهيدروجيني لقياس قيمة الأس الهيدروجيني للتربة والمحاليل المائية. تؤثر قيمة الرقم الهيدروجيني على امتصاص النباتات للعناصر الغذائية ونمو المحاصيل.
• إنتاج الأغذية والمشروبات: تُستخدم مستشعرات الرقم الهيدروجيني لرصد ومراقبة قيمة الرقم الهيدروجيني لمنتجات الأغذية والمشروبات، مثل الجبن والبيرة والنبيذ. تؤثر قيمة الرقم الهيدروجيني على طعم المنتجات وملمسها وسلامتها.
• الصناعة الصيدلانية: تستخدم مستشعرات الأس الهيدروجيني لمراقبة قيمة الأس الهيدروجيني للمنتجات الصيدلانية ، مثل الأدوية واللقاحات. تؤثر قيمة الأس الهيدروجيني على استقرار المنتجات وفعاليتها.
• البحث العلمي: تُستخدم مستشعرات الأس الهيدروجيني في مجالات البحث العلمي المختلفة، مثل الكيمياء الحيوية، وعلوم البيئة، وعلم الأحياء الدقيقة، لمراقبة مستويات الأس الهيدروجيني والتحكم فيها في التجارب والعمليات.

ما هو مستشعر الرقم الهيدروجيني لمراقبة المياه؟

مستشعر الأس الهيدروجيني لمراقبة المياه هو جهاز يستخدم لقياس مستوى الأس الهيدروجيني للماء في الوقت الفعلي أو على فترات محددة. تم تصميم هذه المستشعرات عادةً بحيث تكون مغمورة في الماء ومتصلة بنظام مراقبة يوفر بيانات دقيقة وموثوقة عن مستوى الرقم الهيدروجيني.

في تطبيقات مراقبة المياه ، تُستخدم مستشعرات الأس الهيدروجيني بشكل شائع لقياس مستوى الأس الهيدروجيني لـ:

• مياه الشرب: يمكن أن تشير مستويات الأس الهيدروجيني خارج النطاق الموصى به من وكالة حماية البيئة من 6.5 إلى 8.5 إلى مشاكل جودة المياه التي قد تؤثر على صحة الإنسان.
• مياه الصرف الصحي: يمكن أن تؤثر مستويات الرقم الهيدروجيني خارج النطاق الموصى به من 6.0 إلى 9.0 على كفاءة محطات معالجة المياه ويمكن أن تكون ضارة بالبيئة.
• تربية الأحياء المائية: يمكن أن تكون مستويات الأس الهيدروجيني خارج النطاق الأمثل لأنواع أسماك معينة ضارة بصحة الأسماك ونموها وتكاثرها.
• حمامات السباحة والمنتجعات الصحية: مستويات الأس الهيدروجيني خارج النطاق الموصى به من 7.2 إلى 7.8 يمكن أن تسبب تهيجًا للسباحين وتلفًا لمعدات حمامات السباحة.
• عادةً ما يتم تجهيز مستشعرات الأس الهيدروجيني لمراقبة المياه بتعويض تلقائي لدرجة الحرارة لضمان قراءات دقيقة، ويمكن معايرتها بشكل دوري للحفاظ على دقة متسقة.

ما هي ميزة مستشعر الرقم الهيدروجيني؟

تتمتع مستشعرات الأس الهيدروجيني بعدة مزايا، منها:

دقة عالية: توفر مستشعرات الأس الهيدروجيني قياسات دقيقة للغاية وموثوقة لمستويات الأس الهيدروجيني في محلول معين.

غير مدمر: إنه غير مدمر وغير غازي ، بمعنى أنه لا يتلف العينة التي يتم قياسها بأي شكل من الأشكال.

المراقبة المستمرة: يمكن أن توفر مراقبة مستمرة لمستويات الأس الهيدروجيني في أحد الحلول ، مما يسمح بالتعديلات والتحكم في الوقت الفعلي.

سهل الاستخدام: إنه سهل الاستخدام ويتطلب الحد الأدنى من التدريب أو الخبرة لتشغيله.

مجموعة واسعة من التطبيقات: تُستخدم مستشعرات الأس الهيدروجيني على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك المراقبة البيئية، وإنتاج الأغذية والمشروبات، والمستحضرات الصيدلانية، والمزيد.

أنواع أجهزة استشعار الرقم الهيدروجيني

هناك عدة أنواع من مستشعرات الأس الهيدروجيني ، بما في ذلك:

• أقطاب الأس الهيدروجيني الزجاجية: هذا هو النوع الأكثر شيوعًا لمستشعر الأس الهيدروجيني، والذي يتكون من غشاء زجاجي يكتشف التغيرات في مستوى الأس الهيدروجيني للمحلول.
• مستشعرات الرقم الهيدروجيني ISFET: هذا هو مستشعر الرقم الهيدروجيني للحالة الصلبة الذي يستخدم ترانزستور تأثير المجال الحساس للأيونات (ISFET) لقياس مستوى الرقم الهيدروجيني للمحلول.
• مستشعرات درجة الحموضة البوليمرية: هذا نوع من مستشعرات الأس الهيدروجيني التي تستخدم غشاء بوليمر يتفاعل مع التغيرات في مستوى الأس الهيدروجيني للمحلول.
• حساسات الأس الهيدروجيني التفاضلية: يستخدم هذا النوع من حساسات الأس الهيدروجيني قطبين كهربائيين لقياس فرق الجهد بينهما وتحديد مستوى الأس الهيدروجيني للمحلول.
• مستشعرات الأس الهيدروجيني الضوئية: هذا نوع أحدث من مستشعرات الأس الهيدروجيني التي تستخدم الأصباغ الفلورية ، أو المؤشرات لاكتشاف التغيرات في مستوى الأس الهيدروجيني للمحلول.

أنواع مختلفة من مجسات الأس الهيدروجيني لتطبيقات مختلفة

تُستخدم أنواع مختلفة من مجسات الأس الهيدروجيني في تطبيقات مختلفة. وهنا بعض الأمثلة:

• أقطاب الأس الهيدروجيني الزجاجية: تستخدم بشكل شائع في التطبيقات المختبرية مثل اختبار المياه ، والأطعمة والمشروبات ، والتحليل الكيميائي.
• مستشعرات الأس الهيدروجيني ISFET: هذه مثالية للتطبيقات التي تتطلب مستشعرًا صغيرًا ، مثل المعدات الطبية أو أنظمة المراقبة.
• مجسات درجة الحموضة البوليمرية: تستخدم هذه المجسات في البيئات القاسية مثل محطات معالجة مياه الصرف الصحي والصناعات البتروكيماوية والصيدلانية.
• حساسات الرقم الهيدروجيني التفاضلي: تستخدم هذه الحساسات في التطبيقات التي تتطلب دقة ودقة عالية، مثل التحليل المختبري أو إنتاج أشباه الموصلات.
• مستشعرات الأس الهيدروجيني الضوئية: تُستخدم هذه المستشعرات في التكنولوجيا الحيوية ، وصناعة الأغذية ، والتشخيص الطبي ، حيث يمكن دمج المستشعرات في أنظمة للرصد في الوقت الفعلي للرقم الهيدروجيني.
• أجهزة استشعار الأس الهيدروجيني المصغرة: تُستخدم هذه المستشعرات صغيرة الحجم في الأجهزة المحمولة، مثل أجهزة قياس الأس الهيدروجيني للاختبار في الموقع والتطبيقات الميدانية.
• مستشعرات الأس الهيدروجيني اللاسلكية: تتصل هذه المستشعرات لاسلكيًا ويمكنها نقل البيانات إلى مكان بعيد ، مما يجعلها مناسبة للمراقبة عن بُعد لمستويات الأس الهيدروجيني.

أجهزة استشعار درجة الحموضة Submea

Supmea هي شركة مصنعة لأنواع مختلفة من أجهزة استشعار الأس الهيدروجيني للتطبيقات الصناعية. تتضمن بعض أجهزة استشعار الأس الهيدروجيني الخاصة بهم ما يلي:

SUP-PH5050 مستشعر درجة الحموضة بدرجة حرارة عالية

SUP-PH5014 مستشعر درجة الحموضة لحمض الهيدروفلوريك

SUP-PH5013A PTFE مستشعر الرقم الهيدروجيني

تم تصميم مستشعرات الأس الهيدروجيني Supmea لتوفير قياسات دقيقة وموثوقة في البيئات الصناعية الصعبة. تتميز بعمر خدمة طويل ومقاومة للتآكل وتقلبات درجات الحرارة والأضرار الكيميائية.