pH Meter เครื่องวัดความเป็น กรด-ด่าง

---

เครื่องวัดกรด-ด่าง พีเอช pH Meter

กรด-ด่าง พีเอช pH คืออะไร

ค่าที่แสดงปริมาณหรือความเข้มข้นของไฮโดรเจนอิออนในน้ำ (Hydrogen or hydronium ion: H+ or H3O+) ซึ่งเกิดจากสารที่สามารถแตกตัวให้อนุมูลกรด(H+)หรือด่าง(OH-)ได้

ความเป็นกรด-ด่าง (พีเอช) pH มีค่าตั้งแต่ 0 - 14

สภาพเป็นกรด (Acid) หมายถึง ค่าที่เป็นกรด-ด่าง หรือ พีเอช pH ต่ำกว่า 7

สภาพเป็นด่าง/เบส (Base) หมายถึง ค่าที่เป็นกรด-ด่าง หรือ พีเอช pH มากกว่า 7

สภาพเป็นกลาง (Neutral) หมายถึง ค่าที่เป็นกรด-ด่าง หรือ พีเอช pH เท่ากับ 7

---

สาร	pH
กรดสารพิษจากเหมืองร้าง	-3.6 - 1.0
กรดจากแบตเตอรี	-0.5
กรดในกระเพาะอาหาร	1.5 - 2.0
เลมอน	2.4
Coke	2.5
น้ำส้มสายชู	2.9
ส้ม หรือ แอปเปิล	3.5
เบียร์	4.5
ฝนกรด	< 5.0
กาแฟ	5.0
ชา	5.5
นม	6.5
น้ำบริสุทธิ์	7.0
น้ำลายมนุษย์	6.5 - 7.4
เลือด	7.34 - 7.45
น้ำทะเล	8.0
สบู่ล้างมือ	9.0 - 10.0
แอมโมเนีย (ยาสามัญประจำบ้าน)	11.5
น้ำยาปรับผ้านุ่ม	12.5
โซดาไฟ	13.5

ความเป็นกรดด่างนี้จะเป็นดัชนีที่มีประโยชน์ในการวัดคุณภาพ น้ำโดยที่ภาวะความเป็นกรด - ด่างของน้ำมีผลต่อคุณภาพน้ำปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นและการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในน้ำ

นอกจากนั้นยังบอกถึงคุณสมบัติในการกัดกร่อนของน้ำด้วย ค่ามาตรฐานความเป็นกรด-ด่างของน้ำจะขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการใช้น้ำ

โดยทั่วไปแล้วน้ำควรจะมีความเป็นกรด-ด่างประมาณ 6 - 8

น้ำดื่มควรมีค่าความเป็นกรด-ด่างอยู่ในช่วง 6.8 - 7.3

น้ำเสียหรือน้ำทิ้งจะต้องมีความเป็นกรด-ด่างในช่วง 5 - 9

สาระน่ารู้: นักวิทยาศาสตร์ชาวเดนมาร์ค S. P. L. Sorensen ได้เสนอ คำว่า "pH"  = "Pondus Hydrogenii" ขึ้นมาในปี พ.ศ. 2452 ซึ่งมีความหมายว่า "ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไอออน ที่น้อยมาก ๆ"

วิธีวัดค่ากรด-ด่าง พีเอช pH

1.กระดาษวัดความเป็นกรดด่าง (pH paper) 

กระดาษเทียบสี pH Paper

2. ชุดทดสอบกรดด่าง พีเอช pH test Kit  

โดยการหยดน้ำยาลงในน้ำตัวอย่าง (5 ml.) แล้วเทียบสีกับแผ่นเทียบสี

3. เครื่องวัดกรดด่าง พีเอชมิเตอร์ pH Meter

   

pH Meter, PH-110                               pH Meter, PH-222                            pH Meter, PH-211                    pH Meter, PH-230SD

pH Meter, PH-222  มีฟังก์ชั่นชดเชยอุณหภูมิ สามารถเปลี่ยนเซนเซอร์ได้ หน้าจอแสดงค่ากรดด่าง พีเอช pH และอุณหภูมิ Temperature บนหน้าจอดิจิตอล

 เครื่องวัดกรดด่างพีเอช แบบพกพก Portable pH Meter

               

pH Meter, PH-230SD                  pH Meter, PH-221

วัดกรดด่างพีเอช pH Meter รุ่น PH-230SD และ PH-221

สามารถเลือกปรับฟังก์ชั่นชดเชยอุณหภูมิ (Automation Temperature Compensation: ATC) ได้ทั้งแบบอัตโนมัติ Automatic (ใช้งานร่วมกับโพรบวัดอุณหภูมิรุ่น TP-07) ปรับแบบ Manual (เมือทราบค่าอุณหภูมิ Temperature โดยการใช้เครื่องวัดอุณหภูมิ Temperature Meter วัดอุณหภูมิของน้ำ)

ฟังก์ชั่นตรวจสอบกระแสไฟฟ้า/ศักย์ไฟฟ้า mV ของเซนเซอร์ เพื่อตรวจสอบสภาพของเซนเซอร์ (pH Sensor Condition)

วัดกรดด่าง พีเอชมิเตอร์ pH Meter รุ่น PH-230SD สามารถบันทึกข้อมูลการวัดกรดด่าง พีเอช pH ลงใน SD Card (SD Card Data Logger)

หลักการทำงานพีเอช pH Meter

หลักการเบื้องต้นจะใช้วิธีในการวัดค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าของไอออนในสารละลายระหว่าง Glass Electrode เปรียบเทียบกับ Reference Electrodeซึ่งเป็นเซลล์มาตรฐานที่ทราบค่าศักย์ไฟฟ้าแล้ว

Glass Electrode ประกอบด้วยส่วนรับรู้ค่า pH Glass Membrane ซึ่งปกติจะเป็นลักษณะรูปทรงกลม, Insulating Glass Stem เมื่อ Electrode จุ่มลงสารประกอบไอออนของ ไฮโดรเจนจะมาอยู่ตามบริเวณ Membrane Surface ซึ่งจะทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้า

                     "Electric potential of Glass Electrode will be change depending on sample."

Reference Electrode จะมีค่าความต่างศักย์ไฟฟ้าที่คงที่โดยไม่ขึ้นกับอุปกรณ์ตัวใด ภายในส่วนที่บรรจุ Reference Electrode จะถูกเติมเต็มด้วย Potassium chloride (KCl ) (ส่วนประกอบ/โครงสร้างของ Electrode อาจมีความแตกต่างกันในแต่ละยี่ห้อ)

                                                          

               

โพรบวัดกรดด่างพีเอช pH Electrode

โครงสร้างของโพรบวัด กรดด่าง พีเอช pH Electrode

โดยทั่วไปประเภทของ โพรบวัด กรดด่าง พีเอช pH Electrode จะแบ่งได้ดังนี้

1. โพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode ทำจาก อีพ๊อกซี่ Epoxy Body เหมาะสำหรับการวัดกรดด่าง พีเอช pH ในน้ำ
                  

2. โพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode ทำจาก แก้ว Galss Body เหมาะสำหรับการวัดกรดด่าง พีเอช pH ในน้ำ

  

SG1041CD  pH electrode - pHASE - Repid Re-new 

 3. โพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode แบบ Spear Tip เหมาะสำหรับการวัดกรดด่าง พีเอช pH ในวัสดุที่เป็นSemi-Solid (ของเหลวกึ่งแข็ง) เช่น ชีส โยเกิร์ต เนื้อสัตว์ ไส้กรอก เป็นต้น

             S175CD Spear Tip pH electrode          

4. โพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode แบบ Flat Type สำหรับงานวัดกรดด่างในโปรตีน เนื้อสัตว์ ชีส แยม อาหาร สีต่าง ดินและอื่นๆ 

 S350CD Flat pH Electrode

คู่มือเลือกโพรบวัดพีเอชให้เหมาะกับการใช้งาน pH Electrode Selection Guide                                                        

ใช้งานทั่วไป	S200C
ใช้งานภาคสนาม	S200CD
ใช้งานวัดตัวอย่างทางชีวภาพ หรือโปรตีน	S350CD/ S1021CD
สภาพไอโอนิคต่ำ	S1021CD/ SG1041CD
ตัวอย่างมีความเข็มข้น หนืด	S350CD
วัดในหลอดทดลองเล็กหรือแคบ	S900C
เนื้อสัตว์ ชีส เจลลี่ แยม หรืออาหาร	S350CD/  S175CD
อุณหภูมิเปลี่ยนแปลงขึ้นลง สูงต่ำ	S1021CD/ SG1041CD
มีความเป็นด่างสูง	ใช้ได้กับทุกรุ่น
สารละสายต่างๆ	SG1041CD
ตัวอน่างน้ำที่มีส่วนประกอบของโลหะหนัก ไซยาไนด์ ซัลไฟด์ ไอดอไดด์	S200CD/ S1021CD
สี	S350CD
ในดิน	S350CD/ S175CD
การวัดพีเอชบนพื้นผิว	S350CD + FC50P (Installation fitting)
ผลิตภัณฑ์จากนม (นม โยเกิร์ต ชีส)	S350CD/ SG1041CD
เบียร์ ไวน์ และเหล้า	S1021CD

เครื่องวัดกรดด่าง พีเอช pH Meter

 

โพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode ส่วนใหญ่จะเป็นแบบ BNC Connection

วิธีการดูแลรักษา

การดูแลโพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode อย่างเหมาะสมจะทำให้
- โพรบวัดกรดด่าง พีเอช pH Electrode มี response ของค่าพีเอช pH ที่ดียิ่งขึ้น
- ทำให้การวัดกรดด่าง พีเอช pH มีความน่าเชื่อถือ
- สามารถยืดอายุการใช้งานโพรบวัดกรด-ด่าง พีเอช pH Electrodeได้

หลังการใช้งานทุกครั้งควรทำความสะอาดโพรบวัดกรด-ด่าง พีเอช pH Electrode โดยการแกว่งในน้ำสะอาด แล้วนำไปเก็บไว้ในขวดที่บรรจุด้วย KCl หรือเก็บไว้ในฝาที่มีฟองน้ำนุ่มๆชุบน้ำหมาดๆ (สามารถใช้กระดาษทิชชูแทนได้)

                                               KCI

โดยปกติโพรบวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Electrode จะมีอายุการใช้งานประมาณ 1-2 ปี ทั้งนี้จะขึ้นอยู่กับการใช้งานและการดูแลรักษา

การคาลิเบรทเครื่องวัดกรดด่าง พีเอช 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)

                                                          

พีเอชบัพเฟอร์ pH Buffer, pH4     พีเอชบัพเฟอร์ pH Buffer, pH7         พีเอชบัพเฟอร์ pH BufferpH4/7 Set (30ml.)

ปัจจุบัน มีเครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter จำหน่ายมากมายหลายรุ่นหลายยี่ห้อ

วิธีการเลือกซื้อเครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter
ประเภทของเครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter

1. เครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช)แบบพกพา Portable pH Meter 

เครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) แบบปากกา Pen Type pH Meter

              

pH Meter, PH-115                pH Meter, PH-222  

การเลือกซื้อเครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter ต้องคำนังถึงฟังก์ชั่นการใช้งาน เช่น ฟังก์ชั่นชดเชยอุณหภูมิ (Automation Temperature Compensation: ATC) เนื่องจากอุณหภูมิของน้ำตัวอย่างมีผลต่อค่าของกรด-ด่าง (พีเอช) pH

นอกจากนั้น บางครั้งผู้ใช้อาจตัดสินใจเลือกซื้อเครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter จากราคา (ผู้ใช้อาจจะไม่มีความจำเป็นต้องใช้บ่อยๆ) หรืออาจตัดสินใจเลือกซื้อเครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter จากอะไหล่สำรองโดยเฉพาะเซนเซอร์ ซึ่งเปราะบาง แตกหักง่าย ในกรณีที่เครื่องได้รับความเสียหายจากการใช้งานหรือการดูแลรักษาที่ไม่ถูกวิธี

เครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter หลายรุ่นไม่สามารถเปลี่ยนอะไหล่หรือเซนเซอร์วัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH ได้ เช่น

          

pH Meter, PH-110            pH Meter, PH-115 (ATC Function) 

เครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter ประเภทนี้ ข้อดี คือราคาถูก ข้อเสีย คือไม่สามารถเปลี่ยนอะไหล่ได้

เครื่องวัดกรด-ด่าง (พีเอช) pH Meter รุ่นแนะนำ PH-222

            

กระดาษลิตมัส (Litmus Paper) คืออุปกรณ์ที่ใช้ตรวจสอบความเป็นกรด-ด่าง (พีเอช) pH 

กระดาษลิตมัส มี  2  สี  คือ  สีแดงและสีน้ำเงิน

สารละลายสามารถเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีแดงเป็นสีน้ำเงิน  สารนั้นมีสมบัติเป็นเบส (ค่า pH มากกว่า 7 )

สารละลายสามารถเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสจากสีน้ำเงินเป็นสีแดง สารนั้นมีสมบัติ เป็นกรด (ค่า pH น้อยกว่า 7 )

ส่วนสารละลายที่ไม่เปลี่ยนสีกระดาษลิตมัสทั้งสีน้ำเงินและสีแดง สารนั้นมีสมบัติเป็นกลาง (ค่า pH เท่ากับ 7 )

การเปลี่ยนสีกระดาษลิตมัส

 โรงงานอุตสาหกรรม/โรงพยาบาล ใช้ในงานวัดกรดด่างในบ่อบำบัดน้ำเสีย

มาตรฐานคุณภาพน้ำทิ้งจากโรงงานอุตสาหกรรมและนิคมอุตสาหกรรม

ดัชนีคุณภาพน้ำ	ค่ามาตรฐาน	วิธีวิเคราะห์
1. ค่าความเป็นกรดและด่าง (pH value)	5.5-9.0	pH Meter
2. ค่าทีดีเอส (TDS หรือ Total Dissolved Solids)	ไม่เกิน 3,000 มก/ล. หรืออาจแตกต่างแล้วแต่ละประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือประเภทของโรงงานอุตสาหกรรม ที่คณะกรรมการควบคุมมลพิษเห็นสมควรแต่ไม่เกิน 5,000 มก./ล. น้ำทิ้งที่จะระบายลงแหล่งน้ำกร่อยที่มีค่าความเค็ม (Salinity) เกิน 2,000 มก./ล. หรือลงสู่ทะเลค่าทีดีเอสในน้ำทิ้งจะมีค่ามากกว่าค่าทีดีเอส ที่มีอยู่ในแหล่งน้ำกร่อยหรือน้ำทะเลได้ไม่เกิน 5,000 มก.ล.	ระเหยแห้งที่อุณหภูมิ 103-105oC เป็นเวลา 1 ชั่วโมง
3. สารแขวนลอย (Suspended Solids)	ไม่เกิน 50 มก./ล. หรืออาจแตกต่างแล้วแต่ประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือประเภทของโรงงานอุตสาหกรรม หรือประเภทของระบบบำบัดน้ำเสียตามที่คณะกรรมการควบคุมมลพิษเห็นสมควรแต่ไม่เกิน 150 มก./ล.	กรองผ่านกระดาษกรองใยแก้ว (Glass Fiber Filter Disc)
4. อุณหภูมิ (Temperature)	ไม่เกิน 40°C	เครื่องวัดอุณหภูมิ วัดขณะทำการเก็บตัวอย่างน้ำ
5. สีหรือกลิ่น	ไม่เป็นที่พึงรังเกียจ	ไม่ได้กำหนด
6. ซัลไฟด์ (Sulfide as H2S)	ไม่เกิน 1.0 มก./ล.	Titrate
7. ไซยาไนด์ (Cyanide as HCN)	ไม่เกิน 0.2 มก./ล.	กลั่นและตามด้วยวิธี Pyridine Barbituric Acid
8. น้ำมันและไขมัน (Fat, Oil and Grease)	ไม่เกิน 5.0 มก./ล. หรืออาจแตกต่างแล้วแต่ละประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือ ประเภทของโรงงานอุตสาหกรรมตามที่คณะกรรมการควบคุมมลพิษเห็นสมควรแต่ไม่เกิน 15 มก./ล.	สกัดด้วยตัวทำละลาย แล้วแยกหาน้ำหนักของน้ำมันและไขมัน
9. ฟอร์มาลดีไฮด์ (Formaldehyde)	ไม่เกิน 1.0 มก./ล.	Spectrophotometry
10. สารประกอบฟีนอล (Phenols)	ไม่เกิน 1.0 มก./ล.	กลั่นและตามด้วยวิธี 4-Aminoantipyrine
11. คลอรีนอิสระ (Free Chlorine)	ไม่เกิน 1.0 มก./ล.	lodometric Method
12. สารที่ใช้ป้องกันหรือกำจัดศัตรูพืชหรือสัตว์ (Pesticide)	ต้องตรวจไม่พบตามวิธีตรวจสอบที่กำหนด	Gas-Chromatography
13. ค่าบีโอดี (5 วันที่อุณหภูมิ 20 °C (Biochemical Oxygen Demand : BOD)	ไม่เกิน 20 มก./ล. หรือแตกต่างแล้วแต่ละประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือประเภทของโรงงานอุตสาหกรรม ตามที่คณะกรรมการควบคุมมลพิษเห็นสมควร แต่ไม่เกิน 60 มก./ล.	Azide Modification ที่อุณหภูมิ 20°C เป็นเวลา 5 วัน
14. ค่าทีเคเอ็น (TKN หรือ Total Kjeldahl Nitrogen)	ไม่เกิน 100 มก./ล. หรืออาจแตกต่างแล้วแต่ละประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือประเภทของโรงงานอุตสาหกรรม ตามที่คณะกรรมการควบคุมมลพิษ เห็นสมควร แต่ไม่เกิน 200 มก./ล.	Kjeldahl
15. ค่าซีโอดี (Chemical Oxygen Demand : COD)	ไม่เกิน 120 มก./ล.หรืออาจแตกต่างแล้วแต่ละประเภทของแหล่งรองรับน้ำทิ้ง หรือประเภทของโรงงานอุตสาหกรรม ตามที่คณะกรรมการควบคุมมลพิษ เห็นสมควร แต่ไม่เกิน 400 มก./ล.	Potassium Dichromate Digestion
16. โลหะหนัก (Heavy Metal)
1. สังกะสี (Zn)	ไม่เกิน 5.0 มก./ล.	Atomic Absorption Spectro Photometry ชนิด Direct Aspiration หรือวิธี Plasma Emission Spectroscopy ชนิด Inductively Coupled Plama : ICP
2. โครเมียมชนิดเฮ็กซาวาเล้นท์ (Hexavalent Chromium)	ไม่เกิน 0.25 มก./ล.
3. โครเมียมชนิดไตรวาเล้นท์ (Trivalent Chromium)	ไม่เกิน 0.75 มก./ล.
4. ทองแดง (Cu)	ไม่เกิน 2.0 มก./ล.
5. แคดเมียม (Cd)	ไม่เกิน 0.03 มก./ล
6. แบเรียม (Ba)	ไม่เกิน 1.0 มก./ล
7. ตะกั่ว (Pb)	ไม่เกิน 0.2 มก./ล.
8. นิคเกิล (Ni)	ไม่เกิน 1.0 มก./ล.
9. แมงกานีส (Mn)	ไม่เกิน 5.0 มก./ล.
10. อาร์เซนิค (As)	ไม่เกิน 0.25 มก./ล.	Atomic Absorption Spectrophotometry ชนิด Hydride Generation หรือวิธี Plasma Emission Spectroscopy ชนิด Inductively Coupled Plasma : ICP
11. เซเลเนียม (Se)	ไม่เกิน 0.02 มก./ล.
12. ปรอท (Hg)	ไม่เกิน 0.005 มก./ล.	Atomic Absorption Cold Vapour Techique

อ้างอิง:

ประกาศกระ ทรวงวิทยาศาสตร์ เทคโนโลยีและสิ่งแวดล้อม ฉบับที่ 3 (พ.ศ. 2539) เรื่อง กำหนดมาตรฐานควบคุมการระบายน้ำทิ้งจากแหล่งกำเนิดประเภทโรงงานอุตสาหกรรมและ นิคมอุตสาหกรรม ลงวันที่ 3 มกราคม 2539 ตีพิมพ์ในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ 113 ตอนที่ 13ง ลงวันที่ 13 กุมภาพันธ์ 2539

ชาวศรีสุบรรณฟาร์ม  สื่อสาร แลกเปลี่ยน ข่าวสารและข้อมูล วัดปริมาณออกซิเจนในน้ำด้วย DO meter ตอนที่ 1 หลักการพื้นฐาน. [Online]. Available :http://forums.212cafe.com/srisubanfarm/board-7/topic-9-1.html

สนใจเครื่งมือวัดต่างๆ ได้ที่ www.legaeng.com

---