نام و نام خانوادگی:محمد مهدی محمودی وند                                                         تاریخ:07/02/1393

عنوان آزمایش:pH سنجی

هدف آزمایش:سنجش حجمی یک باز قوی با  یک اسید قوی به وسیله دستگاه pH سنج و رسم منحنی سنجش حجمی

مواد و ابزار لازم:محلول سدیم هیدرواکسید 1/0N ، محلول هیدروکلریک اسید 1/0N ، دستگاه pHسنج ، بشر ، همزن مغناطیسی ، بورت

تئوری آزمایش:

PH سنج

PH سنج (power of hydrogen) یك دستگاه الكترونیكی، به منظور اندازه گیری pH (اسیدیته یا ‌قلیایی) یك مایع است. هر چند گاهی اوقات از پروب های مخصوصی، برای اندازه گیری pH مواد نیمه جامد نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

فیزیولوژی دستگاه PH سنج

اندازه گیری هورمون محركه فولیكولی (FSH) به عنوان تست تشخیص یائسگی مطرح بوده است. بررسی های انجام شده نشان می دهد استفاده از pH واژن می تواند به تشخیص یائسگی كمك كند كه روشی آسان، غیرتهاجمی و ارزان است.

نحوه کار دستگاه PH سنج

اكثر اندازه گیری های PH در آزمایشگاه با استفاده از PH متر، به وسیله یك مدار الكتریكی انجام مي‌شود. این مدار از یك الكترود شیشه ای و یك الكترود مرجع خارجی و یك ولت متر كه پتانسیل الكتریكی را در مدار ثبت می كند، تشكیل شده است. الكترود شیشه ای از یك سیم حامل جریان تشكیل شده است كه در داخل یك محلول كه PH مشخص دارد فرو برده شود. یك روش شیمیایی نیز برای تعیین PH مورد استفاده قرار می گیرد، این روش با افزودن یك قطره از یك اندیكاتور اسید – باز به نمونه انجام می شود.كاغذهای PH اندیكاتور مناسب برای این كار وجود دارند. یك قطره از نمونه روی كاغذ PH قرار داده می شود و این ترتیب رنگ مورد نظر مشاهده می شود.

دستگاه PH سنج در چه مواردی کاربرد دارد؟

ای. پی. ال، مانند لیزر در درمان ضایعات و بیماري‌های پوستی، همچون درمان موهای زائد، درمان واریس‌ های صورت و اندام‌ها، درمان خال‌های غول آسا و مادرزادی و مهم تر از همه به منظور جوان‌سازی پوست به كار گرفته‌ می شود و به لحاظ ویژگي‌های مطلوب، همچون نداشتن درد و نبود هیچ عارضه‌ برای پوست، مورد استقبال و توجه پزشكان فعال در حوزه‌ی لیزر قرار گرفته است.

كالیبره كردن دستگاه PH سنج

قبل از استفاده از دستگاه PH سنج باید دستگاه كالیبره شود. محلول های بافری با PH های معلوم برای چنین كاری مناسب هستند. ابتدا دستگاه PHسنج را روشن كرده و سپس الكترود آن با آب مقطر شستشو داده می شود.آن را تكان داده تا خشك شود. سپس آن را درون بشری كه حاوی محلول بافری با PH برابر 7 است قرار داده و آن قدر صبر كرده تا عدد روی صفحه نمایش ثابت شود. الكترود را با آب مقطر شستشو داده و به خوبی آن را تكان داده تا آب آن گرفته شود. بعد داخل محلول بافر با PH برابر 4 قرار داده تا PH متر به حالت ثبات قرار گیرد. كالیبره كردن دستگاه PHسنج از طریق اندازه گیری در PH استاندارد 7 كنترل می شود. برای انجام این كار الكترود باید در داخل محلول قرار گیرد. در این مرحله PH سنج آماده است.

مزایا و ویژگی های اصلی دستگاه PH سنج

ایده ال برای كنترل كیفیت و كاربردهای آزمایشگاهی
نمایش همزمان pH و قابلیت هدایت
صفحه نمایش به همراه منوی شروع عملكرد
نگارنده داده با عملكرد ذخیره/چاپ اتوماتیك
‌كالیبراسیون دستی یا اتوماتیك
دو كانال مستقیم ( برای مثال pH و / یا قابلیت رسانش)
خروجی های آنالوگ mV (1 به ازای هر رقم) و نیز اعلام خطر
‌قابلیت نصب بر روی دیوار

دستگاه PH سنج

 مدل برای انجام تست های مربوط به آب و نیز استفاده در تمامی آزمایشگاه‌هایی كه نیاز به انجام آنالیزهای pH و نیز رسانش دارند، طراحی شده است. از مزایای این سیستم مي‌توان انعطاف پذیری و نیز فضای كوچكی كه برای اندازه گیری این دو پارامتر مورد استفاده قرار مي‌گیرد، اشاره كرد. صفحه نمایش LCD با سیستم روشنایی از پشت با قابلیت وضوح بالا از 5 اسكرین كنترل شده مجزا تشكیل شده كه هر یك دارای كلیدهای كنترلی مختص به خود هستند. در ضمن، منوی شروع امكان دسترسی سریع و آسان را به تنوع وسیعی از ابزارها میسرساخته و اندازه گیری میزان pH و نیز رسانش را تسهیل و تسریع می كند.كالیبراسیون كانال های pH و رسانش به صورت خودكار و با انتخاب از بین كالیبراسیون های 1، 2 یا 3 نقطه ای در هر مورد صورت می گیرد.سیستم ثبت كننده داده می تواند حداكثر تا 250 داده مربوط به قرائت میزان pH ‌و نیز رسانش را بر اساس آن كه سیگنال های دوره ای به صورت دستی یا خودكار باشند، ذخیره كند. این نتایج ثبت شده مي‌توانند به حافظه داخلی یا از طریق پورت سریال 232RS به پرینتر انتخابی ارسال شوند‌.

روش کار ph سنج های دیجیتالی :
Ph متر یک سلول یا پیل الکتروشیمیایی است. می دانید پیلها از دو الکترود تشکیل شده اند. در ph متر، دو الکترود عبارتند از یک الکترود مرجع کالومل و یک الکترود شیشه ای. الکترودهای شیشه ای متداولترین نوع الکترودهای غشایی است که اغلب برای تعیین و اندازه گیری pH محلول از آنها استفاده می شود. الکترود شیشه ای از مهروموم کردن یعنی متصل کردن یک شیشه ی نازک و حساس به pH ، به نوک انتهایی یک لوله ی شیشه ای با دیواره ی کلفت ساخته شده است. درون حباب کوچک با دیواره ی نازک، محلولی از هیدروکلریک اسید معمولاً 1/0 مولار وجود دارد که بانقره کلرید اشباع شده است. یک سیم نقره ای از بالای الکترود وارد شده و پس از عبور از دیواره های شیشه ای، در این محلول اسید فرو رفته است.و به وسیله ی یک هادی خارجی به یکی از دو پایانه ی یک وسیله ی اندازه گیری پتانسیل وصل شده است. این الکترود درون محلولی قرار می گیرد که قرار است pH آن اندازه گیری شود که غلظت یون هیدروزن آن با غلظت یون هیدروژن درون غشای شیشه ای متفاوت است. یک الکترود کالومل به انتهای دیگر وسیله ی اندازه گیری پتانسیل وصل شده است. درواقع در سرتاسر غشای نازک شیشه ای، که دو محلول با غلظت های مختلف یون هیدروژن را از هم جدا می کند، ایجاد می شود و این پتانسیل اندازه گیری و درنتیجه مقدار pH گزارش می شود. به عبارت دیگر درون الکترود شیشه ای، یک محلول با غلظت معین از H+ وجود دارد. این الکترود درون محلولی با غلظت متفاوت (که قرار است اندازه گرفته شود) از H+ قرار می گیرد. درنتیجه ی اختلاف در میزان غلظت H+ یک اختلاف پتانسیل به وجود می آید. این اختلاف پتانسیل اندازه گرفته شده به ph محیط ربط داده می شود.
اختلاف پتانسیل را به کمک معادله ی نرنست به دست می آورند:
E=E0 – 0.05916 log1/[H+]
چون داریم:
Log1/x=-logx
معادله ی فوق به صورت زیر در می آید:
E=E0+0.05916log[H+]
برای نیم سلول هیدروژن E0 مساوی صفر ولت است. همچنین می داینم که –log[H+]=pH . با جایگزین کردن این کمیتها ، خواهیم داشت:
E=-0.05916 pH
از معادله ی نرنست، به آسانی می توان دریافت که هر واکنشی که شامل یونهای هیدروژن H+ است، دارای پتانسیل وابسته به غلظت H+ است . این اصل در یک pH سنج به کار می رود. با ترکیب شدن الکترود مرجع با الکترود هیدروژن که در بالا توضیح داده شد، می توان pH یک محلول را به طور الکتریکی اندازه گرفت. الکترود مرجع در اینجا الکترود سیر شده ی کالومل Hg2Cl2 است. زیرا ولتاژ این الکترود ثابت و مشخص است. الکترود در محلولی که قرار است pH آن تعیین شود، فرو برده می شود. پتانسیلی که به وسیله ی الکترود پدید می آید، توسط یک میلی ولت سنج اندازه گیری می شود. بدین ترتیب می توانید پی ببرید که ولتاژ حاصل به وسیله ی الکترود، یک تابع خطی از pH است. همین رابطه به ما امکان می دهد تا pH سنج را مستقیماً به جای میلی ولت با واحدهای pH درجه بندی کنیم. با این کار شیمیدان نیازی ندارد که ولت را به واحدهای pH تبدیل کند.

روش کار:

برای سنجش حجمی یک باز قوی با  یک اسید قوی به وسیله دستگاه Ph سنج و رسم منحنی سنجش حجمی به صورت زیر عمل می کنیم:

ابتدا باید دستگاه Ph سنج  را کالیبره کنیم، برای این کار اول دستگاه Ph سنج را روشن می کنیم، سپس الکترود دستگاه را در یک محلول بافر با pH مشخص مثلا درون بافر pH  86/6 قرار می دهیم. ابتدا روی دکمه CALIBRATE می زنیم و به کمک دکمه های روی دستگاه pH را کالیبره می کنیم. سپس دمای محیط را به کمک دماسنج می خوانیم و بعد روی دکمه TEMP می زنیم و باز هم دما را کالیبره می کنیم. حال یک سود 1/0 نرمال و یک هیدروکلریک اسید1/0 نرمال درست می کنیم. سپس سود را درون یک بشر ریخته و روی دستگاه همزن مغناطیسی می گذاریم و یک مگنت را هم درون بشر انداخته و به کمک آن محلول را هم می زنیم. حال بورت را که درون آن هیدروکلریک اسید است را به پایه وصل می کنیم و بالای بشر قرار می دهیم. حال الکترود دستگاه pH را درون بشر قرار می دهیم. دستگاه قبل از شروع آزمایش pH 49/12 را نشان می دهد. حال 3 سی سی اسید درون بشر می ریزیم  و صبر می کنیم تا عدد pH ثابت شود که عدد 46/12 را نشان می دهد. حال دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و می بینیم که بعد از چند ثانیه دستگاه pH 39/12 را نشان می دهد. دوباره 3  سی سی اسید اضافه می کنیم و می بینیم که pH روی عدد 31/12 قرار دارد. دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و می بینیم که pH می شود 22/12 . دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و بعد از چند ثانیه pH روی 11/12 قرار می گیرید. دوباره 3 سی سی اضافه می کنیم و می بینیم که pH روی 98/11 است. دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و pH 80/11 می شود. دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و می بینیم که pH 53/11 می شود. دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و pH 96/10 می شود. این بار وقتی 3 سی سی اسید اضافه می کنیم می بینیم که pH از روی 96/10 می شود pH 90/2 . دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و می بینیم که pH 23/2 می شود. دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم ومی بینیم که pH 2 می شود. دوباره 3 سی سی اسید به محلول اضافه می کنیم و می بینیم که pH 85/1 می شود. دوباره 3 سی سی اسید اضافه می کنیم و می بینیم که pH برابر با 75/1 می شود.

نتیجه گیری: نتیجه می گیریم که با دستگاه pH سنج می توان pH اسید و باز را بدست آورد و منحنی pH و حجم مصرفی آن را رسم کرد.

مواردخطا: 1-خطای دید  2- خالص نبودن مواد  3- کثیف بودن وسائل

منابع: سایت و www.momtazteb.com و www.njavan.com

نظرات شما عزیزان:

نام :

آدرس ایمیل:

وب سایت/بلاگ :

متن پیام:

نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

 

 

 

عکس شما

آپلود عکس دلخواه: