นานาสาระ
มาทำความรู้จักกับคำว่า "ค่า pH"
ก่อนก่อนมาดูนิยามของ pH
pH (พีเอช) เป็นค่าที่แสดงความเป็นกรดจากปฏิกิริยาของอิออนของไฮโดรเจน (H+) สามารถทดสอบได้หลายวิธี โดยวิธีที่นิยมและง่ายสุดคือทดสอบด้วยกระดาษลิตมัสจากการเปลี่ยนสี
สำหรับตัวเลขที่แสดงค่าพีเอช ถ้ามีค่าเท่ากับ 7 แสดงว่าสารนั้นเป็นกลางไม่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเบส ถ้ามีค่าน้อยกว่า 7 แสดงว่าเป็นกรด และถ้ามากกว่า 7 แสดงว่าเป็นเบส
pH (พี เอช) หมายถึง หน่วยวัดค่าความเป็น กรด-ด่าง ซึ่งมีช่วงตั้งแต่ ๐-๑๔ คือ ถ้าความเป็นกรดในอาหารสูงมาก ค่า pH = ๐ แต่ถ้าความเป็นด่างสูงมาก ค่า pH = ๑๔ หรือถ้าเป็นกลาง ไม่เป็นกรด ไม่เป็นด่าง ค่า pH = ๗
ที่มา : หนังสือ "สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน" เล่ม ๑๙ หน้า ๑๐๙ โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด้จพระเจ้าอยู่หัว
ที่มา : หนังสือ "สารานุกรมไทยสำหรับเยาวชน" เล่ม ๑๙ หน้า ๑๐๙ โดยพระราชประสงค์ในพระบาทสมเด้จพระเจ้าอยู่หัว
กรณี pH (พี เอช) ที่เกี่ยวข้องกับการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ
pH (พี เอช) ย่อมาจาก positive pote
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
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
การควบคุมค่า pH
| |
 | |
| |
| |
|
การวัดและควบคุมค่า pH แบบ on-line เป็นงานที่สำคัญประการหนึ่งในการวิเคราะห์กรรมวิธี ProMinent สามารถเสนอผลิตภัณฑ์ต่างๆเพื่อใช้ในงานนี้ตั้งแต่ pH อิเลคโทรด จนถึงเครื่องทำให้ค่า pH เป็นกลาง
การตรวจวิเคราะห์หาค่าความเป็นกรด-ด่าง (PH)
ค่า (PH) เป็นค่าแสดงปริมาณเข้มข้นของอนุภาคไฮโครเจน (H+) ในน้ำการวัดค่า PH มีประโยชน์ในด้านการควบคุมการทำงานและควรตรวจวิเคราะห์ทุกวันเนื่องจากเป็นองค์ประกอบของสิ่งแวดล้อมที่สำคัญและมีผลต่อการทำงานของแบคทีเรีย ในระบบบำบัดน้ำเสียแบบบ่อผึ่งน้ำและคลองวนเวียนควรควบคุมให้ค่า PH ใกล้ 7 มากที่สุด และไม่ควรมีค่าเกิน 6.5-8.5 สำหรับค่าPH ที่เหมาะสมต่อการบำบัดน้ำเสียแบบไม่ใช้อ๊อกซิเจน เช่น ถังกรองไร้อากาศควรอยู่ในช่วง 6.6 -7.6 ถ้าค่าPH สูงหรือตำกว่านี้ ประสิทธิภาพของระบบบำบัดจะลดลงที่ค่าPH ต่ำกว่า 6.2 ประสิทธิภาพจะลดลงอย่างรวดเร็วเพราะสภาวะที่เป็นอันตรายต่อแบคทีเรียพวก METHANE FORMER
หลักการของเครื่อง pH meter
เครื่อง pH meter ใช้วัดค่า pH ของสารละลายด้วยหลักการของ potentiometry โดยการใช้ electrolytic cell ที่ประกอบด้วย electrode 2 ชนิด จุ่มลงไปในสารละลายที่ต้องการทดสอบทำการวัดที่ความดันและอุณหภูมิคงที่ และวัดค่าความเข้มข้นของ H+ จากความต่างศักย์ไฟฟ้าที่เกิดขึ้นระหว่าง electrode ทั้งสองชนิดโดยปฏิกิริยาที่เกิดมีความสัมพันธ์ดังสมการ Nernst equation คือ
E = Eo + 2.303 log A (RT/NF)
โดยที่ E คือ ค่า electrode potential ที่วัดได้
Eo คือค่า electrode potential มาตรฐาน A คือ ระดับกิจกรรมของไอออนที่วัดได้ R คือค่าคงที่ของแก๊ส = 8.313 J/degree/g.mol.wt T คือ อุณหภูมิ (องศาเคลวิน) N คือ จำนวนประจุของไอออน F คือ ค่าคงที่ของฟาราเดย์ = 96,490 coulombs per g.equiv.wt
ส่วนประกอบที่สำคัญของระบบ pH
จะประกอบด้วย • ขั้วไฟฟ้าอ้างอิง (Reference Electrode) • ขั้วไฟฟ้าตรวจวัด (Indicator Electrode) • โวลต์มิเตอร์ (Voltmeter) • สารละลายตัวอย่างที่ต้องการวัด (Solution)
ขั้วไฟฟ้าอ้างอิง (Reference Electrode)
จะมีศักย์ไฟฟ้าคงที่ตลอดเวลาแม้ว่ามีการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารในสารละลาย โดยขั้วไฟฟ้าอ้างอิงที่นิยมใช้คือ ชนิด Saturated Calomel Electrode (SCE) ขั้ว SCE จะใช้เกลือโปแทสเซียมอิ่มตัว (saturated KCl) เป็นสะพานเกลือ เพื่อให้เกิดกิจกรรมเนื่องจากสามารถแตกตัวได้ โปแทสเซียมไอออน และ คลอไรด์ไอออนซึ่งมีขนาดไอออนใกล้เคียงกันทำให้การเคลื่อนที่ออกจากอิเล็กโทรดไม่เกิดความต่างศักย์ดังนั้นศักย์ไฟฟ้าจึงคงที่ตลอด และใช้แบบเกลืออิ่มตัวเพื่อป้องกันไม่ให้ไอออนจากสารละลายวิ่งสวนทางขึ้นไปในขั้ว SCE ซึ่งในบางครั้งจะเกิดปัญหาจากการอุดตันบริเวณปลายขั้ว (junction) ส่งผลให้การวัดค่าช้า ไม่คงที่ และได้ค่าไม่ถูกต้อง
ขั้วไฟฟ้าตรวจวัด (Indicator Electrode)
จะมีศักย์ไฟฟ้าผันแปรตามความเข้มข้นของไอออนที่เปลี่ยนไปโดยขั้วไฟฟ้าตรวจวัดที่นิยมใช้ คือ ชนิด Glass electrode ซึ่งประกอบด้วยส่วนสำคัญ 3 ส่วน ดังนี้
• ส่วน Silver–silver chloride electrode ที่มีส่วนของปรอทผสมอยู่เพื่อเหนี่ยวนำให้เกิด potentiometer
• สารละลายบัฟเฟอร์ที่ช่วยให้ค่า pH คงที่ • เยื่อแก้ว (glass membrane) ที่ซึ่งค่าศักย์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนตามค่า pH ของสารละลายตัวอย่าง
ขั้วไฟฟ้าตรวจวัดชนิด Glass electrode เหมาะสมกับการวัดที่ช่วง pH 1-9 และไม่เหมาะต่อการวัดที่ระดับไอออนของโซเดียมสูงแต่ในปัจจุบันมีการปรับปรุงให้สามารถวัดได้ในช่วงค่า pH 0-14
คำแนะนำในการใช้เครื่อง pH meter
• ควรทำการปรับเทียบค่าการวัด (Calibration) ก่อนทำการวัดทุกครั้ง โดยการปรับที่นิยมใช้ คือระบบ two–point calibration ซึ่งจะปรับช่วง pH ที่ต้องการวัดด้วยสารบัฟเฟอร์ 2 ค่า เช่น pH 4 และ 7 หรือ pH 7 และ 10 ทั้งนี้เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง
• เมื่อไม่ใช้งานปลายขั้วควรแช่สารละลาย pH 4 อยู่ตลอดเวลา • ในการวัดควรจุ่มอิเล็กโทรดให้ระดับโปแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) อยู่สูงกว่าระดับสารละลาย ประมาณ 2 เซนติเมตร ทั้งนี้เพื่อให้เกิดแรงดันสามารถดันให้โปแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) ไหลออกได้ แต่ถ้าระดับโปแทสเซียมคลอไรด์ (KCl) อยู่ต่ำกว่า สารละลายอาจทำให้สารละลายไหลเข้าขั้วไฟฟ้าและทำให้ปลายอิเล็กโทรดอุดตันได้
การใช้งาน
เพื่อที่จะทำให้ผลการวัดค่า pH มีความถูกต้องมากที่สุด ก่อนการวัด pH ควรทำการ
คาลิเบรทหัววัดอิเลคโทรด ด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ 4 และควรสะบัดหัววัดอิเลคโทรดเพื่อไล่ฟองอากาศ ซึ่งจะสามารถอ่านค่า pH ของสารละลายบัฟเฟอร์ได้ภายในเวลาประมาณ 5 วินาที ในกรณีการวัด pH ที่เป็นกรด หรือด่างมาก เวลาในการวัดจะนานขึ้น แต่ไม่ควรเกิน 1-2 นาที หากใช้เวลานานกว่านั้น แสดงว่าหัววัดอิเลคโทรดเริ่มสกปรก หรือมีปัญหา ต้องมีการบำรุงรักษาที่เหมาะสม
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
การเก็บรักษา
1. ควรเก็บปลายกระเปาะอิเลคโทรดให้เปียกอยู่เสมอ โดยเติม KCl หรือน้ำประปาลงในฝาของอิเลคโทรดก่อนปิด
2. เมื่อใช้อิเลคโทรดใหม่ หรืออิเลคโทรดแห้งให้แช่อิเลคโทรดลงใน KCl หรือบัฟเฟอร์4 ประมาณ 1 – 2 ชั่วโมงก่อนนำมาใช้งาน
3. ห้ามเก็บอิเลคโทรดในน้ำกลั่นเพราะจำทำให้อ่านค่าไม่นิ่ง และมีอายุการใช้งานสั้นลง
|
