Η αρχή λειτουργίας του μετρητή pH σε αναλυτή ποιότητας νερού
Υπάρχουν δύο μέθοδοι εγκατάστασης για μετρητές pH: τύπος ροής και τύπος εμβάπτισης. Η μονάδα επεξεργασίας λυμάτων γενικά υιοθετεί εγκατάσταση εμβάπτισης. Για παράδειγμα, το pH μετρητή της μονάδας επεξεργασίας λυμάτων είναι εγκατεστημένο στη δεξαμενή υπερχείλισης εξόδου της τάφρου οξείδωσης, όπου η τιμή pH είναι αντιπροσωπευτική και η ροή του νερού είναι σταθερή, γεγονός που δεν θα προκαλέσει σημαντική επίδραση στο pHmeter.
Η αρχή λειτουργίας του μετρητή pH
Η τιμή του pH του νερού ποικίλλει ανάλογα με την ποσότητα των διαλυμένων ουσιών, επομένως η τιμή του pH μπορεί να υποδεικνύει με ευαισθησία αλλαγές στην ποιότητα του νερού. Η αλλαγή στην τιμή του pH έχει σημαντικό αντίκτυπο στην αναπαραγωγή και την επιβίωση των οργανισμών και επίσης επηρεάζει σοβαρά τη βιοχημική λειτουργία της ενεργοποιημένης ιλύος, η οποία επηρεάζει το αποτέλεσμα της επεξεργασίας. Η τιμή pH των λυμάτων γενικά ελέγχεται μεταξύ 6,5 και 7. Το νερό είναι χημικά ουδέτερο και ορισμένα μόρια νερού αποσυντίθενται αυθόρμητα σε ιόντα υδρογόνου και ιόντα υδροξειδίου σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο: H2O=H++OH - . Σε ένα ουδέτερο διάλυμα, οι συγκεντρώσεις του ιόντος υδρογόνου H+ και του ιόντος υδροξειδίου OH - είναι και τα δύο 10-7mol/l, και η τιμή του pH είναι ο αρνητικός λογάριθμος της συγκέντρωσης ιόντων υδρογόνου στη βάση του 10: pH{{ 11}} log, οπότε η τιμή pH ενός ουδέτερου διαλύματος είναι 7. Εάν υπάρχει περίσσεια ιόντων υδρογόνου, η τιμή του pH είναι μικρότερη από 7 και το διάλυμα είναι όξινο. Αντίθετα, εάν υπάρχει περίσσεια ιόντων υδροξειδίου, το διάλυμα θα είναι αλκαλικό. Η τιμή του pH μετριέται συνήθως με την ποτενσιομετρική μέθοδο, χρησιμοποιώντας ένα ηλεκτρόδιο αναφοράς σταθερού δυναμικού και ένα ηλεκτρόδιο μέτρησης για να σχηματιστεί μια κύρια μπαταρία. Το μέγεθος της πρωτογενούς ηλεκτροκινητικής δύναμης της μπαταρίας εξαρτάται από τη συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου και επίσης από το pH του διαλύματος.
Στο ηλεκτρόδιο μέτρησης υπάρχει ένας ειδικός γυάλινος αισθητήρας ευαίσθητου στο pH, ο οποίος είναι κατασκευασμένος από ειδικό γυαλί που μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό και να διαπεράσει ιόντα υδρογόνου. Έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής ακρίβειας μέτρησης και της καλής κατά των παρεμβολών. Όταν ο γυάλινος καθετήρας έρχεται σε επαφή με ιόντα υδρογόνου, δημιουργείται ένα δυναμικό. Το δυναμικό μετράται χρησιμοποιώντας ένα σύρμα αργύρου αιωρούμενο σε διάλυμα χλωριούχου αργύρου ως ηλεκτρόδιο αναφοράς. Διαφορετικές τιμές pH έχουν ως αποτέλεσμα διαφορετικά δυναμικά, τα οποία μετατρέπονται σε τυπική έξοδο 4-20mA μέσω ενός πομπού.
