Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đo pH

Máy đo pH là thiết bị đóng vai trò quan trọng trong các hoạt động kiểm tra chất lượng nước trong sinh hoạt hàng ngày, trong sản xuất như: nuôi thủy sản, thủy sinh, thủy canh,…Thế nhưng nhiều người vẫn còn mơ hồ và chưa hiểu rõ về cấu tạo và nguyên lý máy đo pH hoạt động như thế nào.

Cấu tạo của máy đo pH

Cấu tạo máy đo pH đơn giản, dễ hiểu để kiểm tra nhanh chóng độ pH trong dung dịch. Đa phần, máy đo pH cầm tay, bút đo pH có cấu tạo gồm 2 bộ phận chính: Đầu dò và đồng hồ điện. Đầu dò được tạo từ 2 điện cực có tác dụng truyền tín hiệu đến đồng hồ điện để hiển thị kết quả pH vừa thu được.  

Cấu tạo của máy đo pH

Đầu dò (có điện cực)

Đầu dò là thành phần trực tiếp tiếp xúc với dung dịch cần kiểm tra. Bộ phận này bao gồm:

Điện cực thủy tinh cảm biến: Được chế tạo từ thủy tinh đặc biệt có khả năng phản ứng mạnh với ion H+. Lớp thủy tinh mỏng bên ngoài có chứa silica và muối kim loại, giúp tăng độ nhạy khi phát hiện sự thay đổi nồng độ ion H+. Khi nhúng vào dung dịch, các ion H+ sẽ tương tác với bề mặt thủy tinh, tạo ra một điện thế tỉ lệ thuận với độ pH của dung dịch.

Đầu dò điện cực của máy đo pH

Điện cực tham chiếu: có 1 bóng đèn được tạo thành từ 1 loại thủy tinh đặc biệt được phủ silica và muối kim loại. Điện cực cảm biến thủy tinh này sẽ đo pH như nồng độ của các ion hydro xung quanh đầu của bóng thủy tinh có tường mỏng. Điện cực tham chiếu có bóng đèn sẽ được tạo thành bằng thủy tinh hoặc nhựa không dẫn điện.

Bộ hiển thị (đồng hồ điện)

Bộ hiển thị có nhiệm vụ xử lý và hiển thị kết quả đo. Tín hiệu điện từ đầu dò sẽ được truyền đến mạch điện tử bên trong, sau đó được khuếch đại và chuyển đổi thành giá trị pH cụ thể.

Với máy đo pH điện tử, kết quả sẽ xuất hiện ngay trên màn hình LCD hoặc LED dưới dạng số, giúp người dùng đọc nhanh và chính xác. Với máy đo pH dạng cơ học, kết quả được hiển thị thông qua kim chỉ trên mặt số có các vạch chia. Người dùng sẽ dựa vào vị trí của kim để xác định giá trị pH tương ứng.

Từ cấu tạo máy đo pH có thể đo nhanh chóng và cho kết quả chính xác. Thiết bị phù hợp với nhiều ứng dụng từ phòng thí nghiệm đến sản xuất công nghiệp hay nuôi trồng thủy sản.

Xem thêm: Máy đo pH Hanna loại nào tốt, phù hợp nhu cầu?

Nguyên lý máy đo pH

Máy đo pH được thiết kế để xác định mức độ axit hay kiềm của dung dịch dựa trên nồng độ ion hydro (H⁺) và ion hydroxyl (OH⁻) có trong nước hoặc chất lỏng. Khi một axit tan trong nước, nó sẽ giải phóng ion H⁺.

Nguyên lý máy đo pH

Nồng độ H⁺ càng cao thì dung dịch càng có tính axit. Ngược lại, khi một bazơ hòa tan, nó sinh ra nhiều ion OH⁻. Nồng độ OH⁻ tăng đồng nghĩa với việc dung dịch thể hiện tính kiềm mạnh hơn.

Máy đo pH hoạt động dựa trên nguyên tắc so sánh điện thế giữa điện cực cảm biến thủy tinh và điện cực tham chiếu. Điện cực thủy tinh sẽ phản ứng với lượng ion H⁺ trong dung dịch, tạo ra một điện thế nhất định. Điện thế này được truyền về bộ xử lý và chuyển đổi thành giá trị pH hiển thị trên màn hình.

Theo thang đo pH:

• pH = 7 cho biết dung dịch trung tính.
• pH < 7 nghĩa là dung dịch có tính axit.
• pH > 7 chứng tỏ dung dịch có tính kiềm.

Như vậy, cấu tạo và nguyên lý máy đo pH đơn giản, dễ hiểu dùng để xác định tính kiềm, tính axit của nước, của đất và từ kết quả hiển thị trên đồng hồ điện của máy. Từ đó, người dùng căn cứ vào đó để đưa ra những điều chỉnh sao cho phù hợp.

Các loại máy đo pH được sử dụng phổ biến

Máy đo pH trên thị trường được thiết kế với nhiều kiểu dáng và tính năng khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của người dùng. Dưới đây là các dòng máy đo pH phổ biến cùng phân tích chi tiết về ưu điểm, khả năng đo và đối tượng sử dụng phù hợp.

Bút đo pH

Bút đo pH có thiết kế nhỏ gọn, dễ mang theo và thao tác nhanh. Ưu điểm của dòng này là chi phí thấp, thao tác đơn giản, cho kết quả khá chính xác trong các ứng dụng thông thường. Khả năng đo chủ yếu tập trung vào pH, một số model có thể đo thêm nhiệt độ.

Các loại bút đo pH nhỏ gọn, dễ sử dụng

Dạng bút thường được dùng để đo nhanh pH trong thủy canh, hồ cá, ao nuôi, hoặc kiểm tra nước sinh hoạt. Đây là lựa chọn phù hợp cho nông dân, hộ nuôi thủy sản nhỏ lẻ, sinh viên hoặc người dùng phổ thông.

Xem thêm: Top 6 bút đo pH nước tốt, giá rẻ, đo chính xác

Máy đo pH cầm tay

Máy đo pH cầm tay có độ chính xác cao hơn bút đo và thường tích hợp thêm tính năng đo ORP, EC, TDS hoặc độ mặn. Ưu điểm là kết quả ổn định, độ bền tốt, sử dụng linh hoạt tại hiện trường. Một số máy còn có khả năng hiệu chuẩn tự động, giúp giảm sai số trong quá trình đo.

Dòng máy đo pH cầm tay cho khả năng đo chính xác

Dòng này phù hợp với kỹ thuật viên môi trường, nhân viên kiểm nghiệm thực phẩm, phòng thí nghiệm di động hoặc các cơ sở nuôi trồng thủy sản, nông nghiệp quy mô vừa và lớn.

Máy đo pH để bàn

Máy đo pH để bàn có thiết kế chắc chắn, độ chính xác và độ lặp lại cao nhất trong các dòng máy. Thiết bị này thường có nhiều tính năng nâng cao như lưu trữ dữ liệu, kết nối máy tính, đo nhiều chỉ tiêu hóa học cùng lúc. Nhược điểm là ít tính di động, chủ yếu dùng trong không gian cố định.

Máy đo pH để bàn đo chính xác cao được dùng nhiều trong thí nghiệm

Máy đo để bàn được ứng dụng trong phòng thí nghiệm, viện nghiên cứu, cơ sở sản xuất dược phẩm, mỹ phẩm, hóa chất, hoặc các nhà máy xử lý nước. Đối tượng sử dụng là các kỹ sư, nhà khoa học, chuyên viên phân tích cần độ chính xác tuyệt đối.

Máy đo pH online

Máy đo pH online có ưu điểm nổi bật là giám sát liên tục và thiết lập ngưỡng cảnh báo tự động. Khi giá trị pH vượt quá giới hạn, máy sẽ phát tín hiệu để người dùng kịp thời xử lý.

Thiết bị có dải đo rộng 0.00–14.00 pH, độ chính xác cao và có thể đo thêm nhiệt độ. Máy được ứng dụng trong xử lý nước, sản xuất thực phẩm, dược phẩm và nông nghiệp công nghệ cao.

Những thông tin mà maydochuyendung.com chia sẻ cũng đã phần nào giúp bạn hiểu rõ hơn, chi tiết hơn về cấu tạo và nguyên lý máy đo PH. Nếu bạn đang có nhu cầu mua máy đo PH chính hãng giá rẻ, bạn có thể liên hệ với qua Hotline Hà Nội: 0916.610.499 -  Hồ Chí Minh: 0918.132.242 để được tư vấn nhanh và chính xác.