Cảm biến pH

0
683

I. Cảm biến được sử dụng để làm gì?

Cảm biến pH được sử dụng để đo nồng độ axit/ bazơ của dung dịch. Những nghiên cứu đó đóng vai trò quan trọng trong rất nhiều thí nghiệm hóa học, sinh học và các ngành liên quan, và trong các thí nghiệm hóa học khác, như việc sử dụng quỳ tím cho biết một dung dịch là dung dịch axit hay bazơ hay trung tính, cảm biến pH còn có khả năng định lượng độ mạnh, yếu của dung dịch axit, bazơ (độ mạnh của Hidro). Chú ý rằng dung dịch trung hòa có giá trị pH bằng 7, dung dịch axit có giá trị pH nhỏ hơn 7 và bazơ có giá trị pH lớn hơn 7.

II. Sử dụng cảm biến như thế nào?

Cảm biến pH được sử dụng với thiết bị thu thập và xử lí tín hiệu cầm tay aMixer MGA. Xin vui lòng tham khảo phần thí nghiệm minh họa phía dưới về chi tiết cách sử dụng cảm biến này với thiết bị aMixer MGA.

Cảm biến pH bao gồm 02 bộ phận: bộ phận khuếch đại pH và bộ phận điện cực pH: hai bộ phận này có thể tháo rời nhau.

Chú ý rằng điện cực pH có đầu đo dễ vỡ và cần được sử dụng cẩn thận.

Đồng thời cần chú ý rằng đầu điện cực pH phải được bảo quản, nếu không điện cực pH có thể bị hư hại vĩnh viễn. Điện cực được đóng gói trong một lọ chứa bằng nhựa có chứa một dung dịch bảo quản. Trong trường hợp dung dịch đó bị mất hoặc bị bay hơi hết, chỉ cần đổ vào lọ chứa dung dịch có pH bằng 4 hoặc nước máy. Không sử dụng nước cất làm dung dịch bảo quản vì nước cất sẽ làm giảm tuổi thọ của điện cực rất nhiều. Trong những trường hợp điện cực bị khô, rửa điện cực trong dung dịch sạch, ví dụ như dung dịch đệm có pH bằng 4, trong khoảng 1 giờ trước khi sử dụng, Không nên để điện cực khô trong một thời gian dài vì nó sẽ làm hư hại vĩnh viễn điện cực.

III. Thông số kỹ thuật

  1. Chú ý
  • Cảm biến này được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng giáo dục, nghĩa là không được sử dụng trong bất kì các ứng dụng thương mại, công nghiệp, y học hoặc nghiên cứu nào khác.
  • Không nên lo sợ nếu những tinh thể trắng tạo ra ở đầu điện cực cảm biến pH vì chúng chỉ là những tinh thể muối Kali Clorua. Để loại bỏ các tinh thể đó chỉ cần rửa bằng nước cất.
  • Một số dung dịch có số đo giá trị pH nhanh chóng ổn định hơn so với các dung dịch khác. Nhìn chung, dung dịch đệm có số đo pH ổn định trong 1 vài giây trong khi các dung dịch mẫu thí nghiệm khác cần nhiều thời gian hơn.
  • Tất cả các điện cực pH đều chịu ảnh hưởng của yếu tố thời gian. Thời gian sử dụng càng lâu sẽ dẫn đến giảm dần phạm vi hoạt động (ví dụ như từ phạm vi pH 0 – 14 trở thành 2 – 12 hoặc tăng thời gian phản ứng (tức là thời gian đạt được giá trị ổn định sẽ lâu hơn).

2. Thông số

  • Phạm vi hoạt động: 0 – 14 pH
  • Độ chính xác: ± 0.01 pH
  • Phạm vị nhiệt độ: 5 – 60 °C
  • Chiều dài nhúng: 90 mm
  • Đường kính: 10 mm

Cảm biến pH có chức năng tự động nhận cảm biến. Chức năng này cho phép cảm biến có thể tự động đo và tự thiết lập thu thập dữ liệu khi được kết nối với giao diện aMixer MGA.

IV. Thí nghiệm minh họa – Axit và Bazơ trong dân dụng

  1. Mục đích

Tự tìm hiểu việc sử dụng cảm biến pH qua một thí nghiệm đơn giản với axit và bazơ dân dụng.

2. Dụng cụ thí nghiệm

  • Thiết bị cầm tay aMixer MGA;
  • Cảm biến pH;
  • Một cốc lớn dung dịch nước rửa, ví dụ như nước cất/ nước đã khử ion hoặc nước máy.
  • Các cốc chứa những dung dịch thí nghiệm khác nhau, ví dụ như nước ngọt (như trà chanh, cola, nước dứa…) dấm, thuốc tẩy, chất tẩy trắng và nước khoáng.

3. Các bước thí nghiệm

  • Bật công tắc thiết bị aMixer MGA.

  • Kết nối cảm biến pH vào kênh 1 của aMixer MGA. Chú ý lẫy của giắc kết nối hướng về phía vạch trắng.

  • Cảm biến pH có chức năng tự động nhận cảm biến. Khi kết nối, cảm biến sẽ tự động đo. Đảm bảo rằng dòng “Kênh 1: C.biến pH (0-14)” xuất hiện; nó biểu thị cảm biến này đã được kết nối chính thức và sẵn sàng thu thập dữ liệu.
  • Chuyển sang chế độ đo “dạng đồ hồ kim” bằng cách chọn ô 
  • Chọn ô để bắt đầu thu thập dữ liệu (bạn cũng có thể ấn nút màu xanh trên thiết bị aMixer MGA để bắt đầu thu thập dữ liệu). Bạn sẽ nhìn thấy dòng chữ “Giá trị đo…” khi các dữ liệu đang thu thập. Độ pH sẽ được hiển thị trên màn hình.

  • Lấy điện cực pH ra khỏi lọ bằng cách mở nắp.
  • Khuấy điện cực trong dung dịch rửa (nước cất, nước khử ion hoặc nước thường) trong ít nhất 10 giây.
  • Nhúng đầu điện cực vào 1 dung dịch mẫu (ví dụ nước chanh) và quan sát kết quả trên màn hình.
  • Tiếp tục khuấy điện cực cho tới khi kết quả ổn định. Đọc và ghi lại giá trị vào bảng.
  • Nhúng đầu điện cực vào dung dịch rửa và rửa nó.
  • Thực hiện đo pH với các dung dịch khác.
  • Đặt điện cực trở lại vào lọ đựng và vặn chặt nắp lại.

4. Phân tích

  • Dung dịch nào là dung dịch axit? Dung dịch nào là dung dịch bazơ?

Comments

comments

LEAVE A REPLY

Website này sử dụng Akismet để hạn chế spam. Tìm hiểu bình luận của bạn được duyệt như thế nào.