מד pH תעשייתי ויישומו ברכז
זיהוי מקוון של ערך ה-pH של עיסת הציפה היא תמיד בעיה קשה המבלבלת את תהליך ההטבה. המפתח לשימוש טוב במד pH הוא בחירה סבירה, התקנה נכונה ותחזוקה קפדנית. Shanghai Womao Instrument Technology Co., Ltd מציגה את היישום של מד pH תעשייתי ברכז ואת האמצעים הטכניים הספציפיים. לשיטה זו יש השפעה טובה והיא אוניברסלית עבור פעולות ציפה דומות אחרות. ערך ה-pH של עיסת הציפה P הוא גורם חשוב מאוד בתהליך ההטבה, הקשור לאיכות מדדי ההטבה. עם זאת, רוב מפעלי עיבוד המינרלים בסין לא הבינו זיהוי מקוון של ערך ה-pH של העיסה, וזיהוי מקוון של ערך ה-pH של העיסה תמיד היה בעיה קשה שמבלבלת את האוטומציה של עיבוד המינרלים בסין. אם לשפוט לפי הבעיות הקיימות, הביטויים העיקריים הם: חיי שירות קצרים, טעות גדולה, יציבות לקויה, תחזוקה גדולה וכן הלאה. עם זאת, הטכנולוגיה והמוצרים לזיהוי pH בוגרים יחסית, והשפעת המדידה טובה מאוד בתנאי מעבדה. עם זאת, זיהוי מקוון של ערך pH בתהליכי עיבוד מינרלים רבים קשה להשגת תוצאות משביעות רצון, או אפילו לא ניתן להשתמש בו כרגיל. חלק מהמפעלים לעיבוד מינרלים יכולים להתרחק רק מזיהוי מקוון של ערך pH, וחלקם פשוט משתמשים בנייר בדיקת pH במקום מד pH למדידה. לדעת המחבר, קשה לזהות באינטרנט את ערך ה-pH של עיסת. מלבד סיבות אובייקטיביות, זה נובע יותר מבחירה לא נכונה, תחזוקה ואמצעים טכניים של מד ה-pH בצד היישום. על מנת לנצל היטב את מד pH בעיבוד מינרלים, יש צורך להבין את העיקרון, המבנה, הבחירה והתחזוקה של מד pH, ולנקוט באמצעים סבירים בהתאם למצב באתר עיבוד המינרלים.
1 העיקרון הבסיסי של מדידת pH
אני חושש ששיטת מדידת זרם אפס הישנה ששימשה לקביעת תהליך התגובה הכימית היא מדידת pH. באופן כללי, מדידת pH משמשת לקביעת ה-pH של תמיסה. אפילו כמות קטנה של מים טהורים מבחינה כימית מתנתקת, ומשוואת היינון שלה היא: H2O H2O=H3O-OH-(1) מכיוון שרק כמות קטנה של מים מתנתקת, הריכוז המולרי של היונים הוא בדרך כלל שלילי מעריך כוח. על מנת להימנע משימוש במעריך הכוח השלילי של הריכוז המולארי לצורך פעולה, הביולוג Soernsen הציע ב-1909 להחליף ערך לא נוח זה בלוגריתם ולהגדיר אותו כ"ערך pH". מבחינה מתמטית, ערך ה-pH מוגדר כערך השלילי של הלוגריתם הנפוץ של ריכוז יוני מימן. כלומר, pH= a log[H ](2) מכיוון שהתוצר היוני תלוי מאוד בטמפרטורה, יש לדעת את מאפייני הטמפרטורה של התמיסה בו-זמנית עבור ערך ה-pH של בקרת התהליך, וה ניתן להשוות ערכי pH רק כאשר המדיום הנמדד נמצא באותה טמפרטורה. על מנת לקבל * * ערך pH שניתן לשחזר, יש צורך להשתמש בפוטנציומטריה למדידת ערך pH. האלקטרודה המשמשת בניתוח פוטנציומטרי נקראת תא גלווני. המתח של סוללה זו נקרא כוח אלקטרו-מוטורי (EMF). כוח אלקטרו-מונע זה (EMF) מורכב משני חצאי תאים. חצי תא אחד נקרא אלקטרודת מדידה, והפוטנציאל שלו קשור לפעילות יונים ספציפית. חצי התא השני הוא חצי תא ייחוס, הנקרא בדרך כלל אלקטרודת התייחסות, אשר בדרך כלל מתקשר עם תמיסת המדידה ומחובר עם מד ה-pH התעשייתי. אלקטרודת המימן הסטנדרטית היא נקודת הייחוס לכל מדידות הפוטנציאל. אלקטרודת המימן הסטנדרטית היא חוט פלטינה, אשר מצופה (מצופה) בפלטינום כלוריד על ידי אלקטרוליזה וממולא במימן סביבו. * מכיר את * אלקטרודת מחוון pH הנפוצה היא אלקטרודת זכוכית. זהו צינור זכוכית עם סרט זכוכית רגיש ל-pH מפוצץ בקצהו. הצינור מלא בתמיסת חיץ KCI המכילה AgCI רווי, וערך ה-pH שלו הוא 7. הפרש הפוטנציאלים הקיים משני צידי סרט הזכוכית ומשקף את ערך ה-pH עקוב אחר נוסחת Nernst: E=EO.1n [ H3OQ (3) n. איפה: פוטנציאל אלקטרוני; מתח סטנדרטי של אלקטרודה אלקטרונית; קבוע R-גז; T-Kelvin * * טמפרטורה; F-Faraday קבוע; ערכיות N של היון שיימדד; פעילות של יון [HO]-HO. מהנוסחה לעיל, ניתן לראות שלפוטנציאל E יש קשר מסוים עם הפעילות והטמפרטורה של יוני HO. בטמפרטורה מסוימת ניתן לחשב את ln[HO] על ידי מדידת הפוטנציאל E (הומר ללוג[HO] לקבלת pH), שהוא העיקרון הבסיסי של זיהוי pH. בנוסחת נרנסט, הטמפרטורה משחקת תפקיד חשוב כמשתנה. ככל שהטמפרטורה עולה, הערך הפוטנציאלי יגדל. ככל שהטמפרטורה עולה כל מעלה 1, הפוטנציאל ישתנה ב-0.2 mv/pH.. מבוטא לפי ערך pH, ערך ה-ph משתנה ב-0.0033pH ל-I~C לכל lpH. כלומר, עבור מדידה של 20 ~ 30 מעלות ו-7pH, אין צורך לפצות על שינוי הטמפרטורה; עם זאת, עבור יישומים שבהם הטמפרטורה גבוהה מ-30 מעלות או פחות מ-20 מעלות וערך ה-pH גדול מ-8 או פחות מ-6, יש לפצות על שינוי הטמפרטורה.
