pH-mittarin toimintaperiaate vedenlaadun analysaattorissa
pH-mittareille on kaksi asennustapaa: virtaustyyppi ja upotustyyppi. Jätevedenpuhdistamo käyttää yleensä uppoasennusta. Esimerkiksi jätevedenpuhdistamon pH-mittari asennetaan hapetusojan poistoylivirtaussäiliöön, jossa pH-arvo on edustava ja veden virtaus on vakaa, mikä ei aiheuta merkittävää vaikutusta pH-mittariin.
pH-mittarin toimintaperiaate
Veden pH-arvo vaihtelee liuenneiden aineiden määrän mukaan, joten pH-arvo voi osoittaa herkästi veden laadun muutoksia. pH-arvon muutoksella on merkittävä vaikutus eliöiden lisääntymiseen ja selviytymiseen, ja se vaikuttaa vakavasti myös aktiivilietteen biokemialliseen toimintaan, mikä vaikuttaa käsittelyvaikutukseen. Jäteveden pH-arvoa säädetään yleensä välillä 6,5 - 7. Vesi on kemiallisesti neutraalia ja jotkut vesimolekyylit hajoavat spontaanisti vetyioneiksi ja hydroksidi-ioneiksi seuraavan kaavan mukaisesti: H2O=H++OH - . Neutraalissa liuoksessa vetyionin H+ ja hydroksidi-ionin OH - pitoisuudet ovat molemmat 10-7mol/l ja pH-arvo on vetyionipitoisuuden negatiivinen logaritmi arvon 10:n pohjalla: pH{{ 11}} log, joten neutraalin liuoksen pH-arvo on 7. Jos vetyioneja on liikaa, pH-arvo on alle 7 ja liuos on hapan; Päinvastoin, jos hydroksidi-ioneja on ylimäärä, liuos on emäksinen. pH-arvo mitataan yleensä potentiometrisellä menetelmällä käyttämällä vakiopotentiaalista vertailuelektrodia ja mittauselektrodia primääriakun muodostamiseksi. Primaariakun sähkömotorisen voiman suuruus riippuu vetyionien pitoisuudesta ja myös liuoksen pH:sta.
Mittauselektrodissa on erityinen pH-herkkä lasianturi, joka on valmistettu erikoislasista, joka voi johtaa sähköä ja läpäistä vetyioneja. Sillä on korkea mittaustarkkuus ja hyvä häiriönesto. Kun lasikoetin joutuu kosketuksiin vetyionien kanssa, syntyy potentiaali. Potentiaali mitataan käyttämällä vertailuelektrodina hopealankaa, joka on ripustettu hopeakloridiliuokseen. Eri pH-arvot johtavat erilaisiin potentiaaleihin, jotka muunnetaan normaaliksi 4-20mA-ulostuloksi lähettimen kautta.
