แนะนำเกี่ยวกับการตรวจวัดพีเอช (Fundamental of pH part 1)

โดย น้องนุ่น และน้องเกมส์

สวัสดีค่ะ ฉบับนี้ก็เป็นฉบับแรกของพวกเรานะค่ะ ในความรู้ฉบับนี้ เราก็จะของนำเสนอ ความรู้เรื่อง pH (พีเอช) ทุกคนคงเคยได้ยินหรือรู้จักกันบ้างแล้ว

pH ( pH ย่อมาจาก Potential of Hydrogen ion) เป็นค่าที่แสดงความเป็นกรดเป็นเบสของสารเคมีจากปฏิกิริยาของไฮโดรเจนไอออน (H+) สามารถทดสอบได้หลายวิธี โดยวิธีที่นิยมและง่ายสุดที่พวกเรารู้จักกันดีก็คือ ทดสอบด้วยกระดาษลิตมัสจากการเปลี่ยนสี

สำหรับตัวเลขที่แสดงค่า pH 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

ตัวอย่างค่าพีเอชของสารต่าง ๆ

สาร pH

วิธีวัดค่ากรด-ด่าง พีเอช pH

1.กระดาษวัดความเป็นกรดด่าง (pH paper)

• กระดาษเทียบสี pH Paper

• 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

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

หลักการทำงานพีเอช pH Meter

พีเอชมิเตอร์ (pH meter) เป็นเครื่องมือทางอิเล็กทรอนิก มีส่วนประกอบหลัก 2 ส่วน ได้แก่ อิเล็กโทรด และ เครื่องวัดศักย์ไฟฟ้า (volt meter) เครื่องวัดศักย์ไฟฟ้าจะเปลี่ยนค่าศักย์ไฟฟ้าที่วัดได้ให้เป็นค่า pH

การปรับเทียบมาตรฐาน (calibration)

ก่อนการใช้งาน จะต้องปรับเทียบมาตรฐาน(Calibration) โดยการปรับเทียบกับสารละลายบัฟเฟอร์มาตรฐาน โดยการปรับที่นิยมใช้ คือระบบ two-point calibration ซึ่งจะปรับช่วง pH ที่ต้องการวัดด้วยสารบัฟเฟอร์ 2 ค่า เช่น pH 4 และ 7 หรือ pH 7 และ 10 ที่มีค่าครอบคลุมในช่วงที่ต้องการวัด ทั้งนี้เพื่อให้ได้ค่าที่ถูกต้อง

วิธีการวัด

ทำได้โดยล้างอิเล็กโทรดด้วยน้ำปราศจากไอออน (deionized water) หรือน้ำกลั่น (distilled water) และซับด้วยกระดาษทิชชู แล้วรีบจุ่มอิเล็กโทรดลงในสารละลายที่ต้องการวัดอย่างรวดเร็ว

การบำรุงรักษาเครื่องวัดพีเอช

เครื่องวัดพีเอชเป็นเครื่องมือ electronic จึงอาจจะชำรุดเสียหายได้โดยง่าย หัววัดของเครื่องวัดพีเอชอาจขาดความแม่นยำในการวัดได้ง่าย ถ้าบำรุงรักษาไม่ถูกต้องและไม่ดีพอ ดังนั้นจึงมีข้อควรระวังในการบำรุงรักษาดังนี้

1. เมื่อใช้เครื่องวัดพีเอชเสร็จแล้วควรล้างหัววัดด้วยน้ำกลั่น หรือสารละลายอื่นๆ ที่ล้างคราบสกปรกที่จับที่ผิวนอกเมมเบรน (acetone, alcohol, HCl 1 M) ทุกครั้งก่อนเก็บเพื่อป้องกันคราบสกปรกที่จับตัวแน่นจนทำความสะอาดยาก จากนั้นเช็ดให้แห้งแล้วปิด (สวม) ปลายหัววัดด้วย rubber cap ที่บรรจุด้วยสารละลาย KCl 3 mol/L

2. อาจจะมีตะกอนเกาะตามช่องหัววัด ทำให้เกิดการคลาดเคลื่อนในการวัดได้ วิธีการแก้ไขง่ายๆ เบื้องต้นคือ แช่หัววัดในน้ำอุ่นหรือกรดเกลือเพื่อให้ตะกอนละลายและหลุดออก

3. หัววัดทุกรุ่นมีอายุจะเสื่อมสภาพตลอดเวลา ถึงแม้จะไม่ถูกนำมาใช้ จึงไม่ควรเก็บ Stock ไว้นานเกินไป

4. ห้ามเก็บหัววัดในน้ำกลั่น หรือในสารละลายบัฟเฟอร์ หรือกรดใดๆ ทั้งสิ้นเนื่องจากจะทำให้หัววัดเสื่อมสภาพเร็วขึ้น

5. ก่อนใช้งานควรล้างหัววัดให้สะอาด เนื่องจากการแช่ในน้ำยาเก็บหัววัด (สารละลาย KCl 3 mol/L) จะสร้างฟิล์มบาง ๆ ที่เมมเบรน ซึ่งจะทำให้การวัดค่าพีเอชไม่ถูกต้อง และไม่ควรทำการ Calibrate ทันทีหลังจากการเริ่มนำมาใช้ แต่ควรแช่ในสารละลายบัฟเฟอร์จุดแรกก่อนเพื่อให้เกิดการสมดุลย์

6. หัววัดที่มีรู diaphram (รูเล็ก ๆ ที่เป็นทางไหลออกของ electrolyte, gel ในหัววัด) ถ้าเกิดการอุดตันจำเป็นต้องล้างด้วยน้ำยา diaphram cleaning solution โดยแช่ทิ้งไว้ได้นาน 1-24 ชั่วโมงขึ้นอยู่กับความสกปรก

7. หัววัดชนิด Refill ที่มีรูไหลเป็นรูเปิดแล้วปิดด้วย Teflon Cap ก่อนใช้หรือทุกครั้งที่เลื่อน Cap ลงมาทำความสะอาด เมื่อจะนำไปใช้ต้องเลื่อน Teflon Cap มาปิดให้แน่นแล้ว Fix โดยแช่น้ำอุ่น 60-70 องศาเซลเซียส 5 นาที แล้วแช่ในน้ำ 20-30 องศาเซลเซียสทันที เพื่อทำให้ Teflon Cap ติดแน่นขึ้น (หากไม่ทำเช่นนี้จะทำให้เปลือง electrolyte มากขึ้น)

8. หัววัดชนิดที่ต้องเติม electrolyte จะต้องเปิดจุกยาง หรือเจาะรูปให้อากาศไหลเข้าในขณะที่ทำการวัดเพื่อป้องกันไม่ให้ภายในหลอดเป็นสุญญากาศ

9. การ calibrate ด้วยสารละลายบัฟเฟอร์ที่มีคุณภาพดีทุก 2-4 สัปดาห์ ดีกว่าการใช้สารละลายบัฟเฟอร์เก่า calibrate ทุกวัน

10. หัวใจของพีเอชสุดท้ายอยู่ที่สารละลายบัฟเฟอร์ หากเปิดขวดบ่อยๆ จะทำให้ค่า buffer capacity ลดลง ดังนั้นควรใช้งานให้หมดภายใน 1 เดือน

ค่ะ สำหรับฉบับนี้ก็เป็นฉบับแรกของพวกเรา อาจมีอะไรตกหล่นไปบ้างก็ขออภัยไว้ ณ ที่นี้ด้วนนะค่ะ ขอบคุณค้า แล้วเจอกันฉบับหน้านะค้า 