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Hoje em nosso blog vamos falar sobre um equipamento  de laboratório muito utilizado em diversos segmentos, seja um grande produtos até um pequeno agricultor, ou até mesmo um cuidador de piscina. O medidor de pH ou Phmetro está presente na vida das pessoas em algum momento da vida. Então vamos falar um pouco desse equipamento de laboratório tão utilizado.

O que um Phmetro ou Medidor de pH?

O phmetro  ou medidor de ph como também é chamado, é constituído por um eletrodo e um circuito potenciometrico. A medição ocorre de forma muito simples, após o medidor de ph  ser calibrado com a solução tampão, o eletrodo de pH é mergulhado com a ponta na amostra e imediatamente ele produz milivolts que são transformados em escala de pH.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

A água pode ser ácida, neutra ou alcalina, dependendo do nível de pH ou da concentração de íon hidrogênio nela. O nível de pH precisa ser testado para certas aplicações, desde água potável até água usada em unidades industriais. São utilizados medidores de pH para esse fim, e existem várias marcas disponíveis no mercado.

O medidor de pH é um equipamento muito utilizado também  em laboratório para determinar a concentração de pH em variadas amostras  como : queijos, sucos, cerveja, carnes, cremes, água e soluções em geral. 

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

O medidor de ph de bancada é muito utilizado dentro do ambiente laboratorial, geralmente apresenta mais recursos e é mais robusto. O phmetro portátil como o próprio nome já diz é usado em trabalhos de campo, para maior praticidade.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Quem inventou o primeiro pHmetro ou medidor de pH?

Arnold O. Beckman desenvolveu o primeiro medidor de pH eletrônico comercialmente bem-sucedido enquanto era membro do corpo docente do Instituto de Tecnologia da Califórnia. Este “acidímetro” robusto e portátil, que tinha todos os componentes necessários alojados em uma única unidade, permitia aos cientistas medir a acidez com precisão e rapidez. Imediatamente atendeu a uma necessidade importante da indústria cítrica da Califórnia: como medir o pH do suco de limão.

Os recursos inovadores do medidor de pH, incluindo um uso inicial de tecnologia eletrônica integrada, foram a base para a instrumentação moderna subsequente desenvolvida pela Beckman and Beckman Instruments.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Primeiro medidor de pH

Como foi a invenção do Phmetro?

Existem certas etapas a seguir e fatores a serem considerados ao usar um medidor de pH para testes em água ou outros tipos de análises . Este post também fala sobre os fatores que você deve considerar ao comprar phmetros e como usá-los para obter resultados precisos.

Porque é importante medir o pH?

Quase todas as indústrias requerem algum grau de tratamento de água e esgoto, de alimentos e bebidas a operações de papel e celulose, o afluente e o efluente devem atender a certas condições para cumprir os requisitos regulamentares e, ou de desempenho, e a água usada durante o processo também deve estar em conformidade.

Com essa ênfase no tratamento de água e efluentes, naturalmente vem o foco nos níveis de pH. Como um dos principais indicadores de qualidade, o pH desempenha um papel vital em inúmeras indústrias.  O pH ajuda a determinar o sabor e a preservação dos produtos alimentícios e garante a composição adequada da biotecnologia, entre muitas outras funções em muitas outras indústrias. Diante disso o phmetro é o equipamento principal na hora de medir o ph

O monitoramento do pH é importante porque afeta as propriedades químicas da água, como solubilidade, natureza ácida e assim por diante. Todos esses fatores  afetam sua adequação para uso ou consumo. Além disso, certos organismos prosperam na água em um determinado pH.

Fatores que podem ajudar na compra de um medidor de pH

Um medidor de pH típico é feito de dois componentes : um medidor de pH digital ou manual , uma sonda de compensação de  temperatura e um eletrodo de pH. Alguns medidores de pH também podem ter somente uma sonda. Se o seu equipamento tiver duas sondas, talvez ambas atuem como eletrodos diferentes.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

A sonda em um único acessório é feita de dois eletrodos diferentes, e é integrada para fins de simplicidade. Tanto o medidor de pH quanto o eletrodo devem ser duráveis, pois precisam resistir a contaminantes, produtos químicos, partículas e assim por diante em uma amostra de água, dependendo da aplicação.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Os eletrodos de ph podem ser facilmente danificados por contaminantes e produtos químicos e, portanto, um eletrodo de pH de junção dupla é sempre recomendado. Eles são especialmente úteis para aplicações que envolvem partículas sólidas, produtos químicos ou lama, como águas residuais e papel e celulose. Também são importantes na medição de pH do solo, alimentos e tintas.

Considere uma calibração de 2 pontos para medições de nível ácido e básico. O primeiro poderia ser ajustado de 4 para 7 e o último de 7 para 10.

Verifique fatores como flexibilidade e portabilidade e o nível de tecnologia usado. Existem medidores de pH, que podem funcionar sem muita intervenção manual.

Se você lida com água suja, pode usar uma junção lavável, pois elas podem ser facilmente limpas de partículas de águas residuais, lodo, polpa de papel ou qualquer outro resíduo.

Como usar um Phmetro para medir o pH?

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Etapas de como calibrar um phmetro

Você precisa  principalmente de um  phmetro para testar uma amostra de água. Ele compreende um medidor de pH , sonda, agitador, eletrodo de pH, uma proveta calibrada, uma jarra ou becker,  amostra de água deionizada e  soluções tampão. Aqui estão as etapas para testar a amostra de água usando um medidor de pH:

  • A escala logarítmica de um medidor de pH é definida de 1–14, em que 1–6 é ácido, 7 é neutro e 8–14 é alcalino.
  • Pegue um becker calibrado e despeje 100 ml de água para testar o pH, pois essa é a quantidade de amostra padrão.
  • Ligue o medidor de pH e deixe-o aquecer por cerca de meia hora.
  • Reduza ao máximo a exposição ao ar, pois a água, caso seja alcalina, pode reagir com o dióxido de carbono atmosférico formando ácido carbônico.
  • Enxague a sonda e defina o modo de pH e coloque-a em uma solução tampão neutra (com pH 7) para calibração. Da mesma forma, coloque-o em uma solução tampão com pH 4. Isso permite que o medidor de ph calibre para soluções ácidas. No caso de soluções básicas, coloque a sonda em uma solução tampão com pH 9 após colocá-la em um tampão neutro.
  • É uma boa prática agitar bem todas as soluções tampão antes de usar.
  • Sacuda qualquer excesso de fluido do  equipamento  antes de colocá-lo no líquido de amostra ou na água.
  • Coloque o eletrodo de pH na amostra e pressione o botão de medição de pH. Você deve obter uma leitura estável em cerca de dois minutos.
  • Obtenha outra leitura para precisão. Compare o valor do medidor de pH com o do tampão.
  • Coloque o eletrodo na solução tampão correta e pressione medir para fazer a leitura.
  • Enxague e seque bem o eletrodo
  • Agora, coloque o eletrodo de pH na amostra, pressione o botão de medição e mantenha-o por cerca de dois minutos.
  • Esta é a sua leitura de pH.
  • Limpe bem o  eletrodo de pH após o uso.

Conforme observado acima, os eletrodos de pH não duram para sempre. Se você tem seu medidor de pH  há mais de um ano e descobre que suas leituras não são exatamente o que você acha que deveriam ser, você pode ter um eletrodo de ph  ruim. Isso significa que você precisará de um novo eletrodo ou, no caso de um medidor de pH com  eletrodo não substituível, de um novo medidor de pH.

Entretanto, alguns fatores podem interferir na medição do pH e induzir a erros.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

  1. Como os eletrodos de pH medem a concentração de H em relação às suas meias-células de referência, eles devem ser calibrados periodicamente para garantir medições precisas e repetíveis.
  2. Um eletrodo de pH hidratado apresenta respostas mais adequadas às variações de pH, já um eletrodo seco necessita ser hidratado por horas antes de realizar a medição;
  3. Temperatura – É necessário que as medições de pH sejam realizadas na mesma temperatura em que ocorreu sua calibração. 
  4. Os eletrodos de pH são enviados com os eletrodos úmidos. Antes de usar seu eletrodo pela primeira vez, siga estas três etapas para condicionar seu eletrodo:
  5. Remova a tampa protetora ou capa de borracha da parte inferior do sensor e enxágue o eletrodo de pH com água destilada ou deionizada. Coloque o eletrodo em um becker contendo um dos líquidos listados abaixo (na ordem de capacidade iônica para condicionar o eletrodo). Mergulhe por 20 minutos.
    • KCL
    • 4,0 pH tampão
    • 7,0 pH tampão

    Nota: Nunca mantenha um eletrodo de pH em água destilada ou deionizada – a exposição prolongada à água pura danificará a membrana especial.

  6. Após condicionar o sensor por 20 minutos, enxágue o eletrodo com água destilada ou deionizada. O eletrodo de pH agora está pronto para calibração e medição de pH.
  7. A maioria dos eletrodos é enviada com uma capa de borracha protetora sobre o bulbo para ajudar a evitar rachaduras ou arranhões. Remova a proteção de borracha antes de usar o eletrodo. Mantenha o eletrodo de pH em armazenamento de longo prazo com a capa colocada – basta encher a bota com solução KCl (cloreto de potássio) suficiente para cobrir o bulbo e reabastecer conforme necessário para manter o bulbo úmido.
  8. Os eletrodos do medidor de pH funcionam com base em um complicado sistema de interações químico-elétricas. Uma das partes mais importantes desse sistema de interação é uma ‘camada de gel’ do eletrodo hidratado. Se essa camada hidratada do eletrodo desidratar, ressuscitar o eletrodo é quase impossível. Não armazene o eletrodo seco.

Cuidados com eletrodo de pH

Calibração de eletrodo

Como os eletrodos de pH de vidro medem a concentração de H em relação às suas meias-células de referência, eles devem ser calibrados periodicamente para garantir medições precisas e repetíveis.

Embora a calibração em relação a um padrão de referência de pH (calibração de um ponto) normalmente garanta uma medição de pH precisa, as calibrações frequentes de dois pontos ou mesmo de três pontos garantem os resultados mais confiáveis.

Condicionamento

Os eletrodos de pH são enviados com os eletrodos úmidos. Antes de usar seu eletrodo pela primeira vez, siga estas três etapas para condicionar seu eletrodo:

  • Remova a tampa protetora ou capa de borracha da parte inferior do sensor e enxágue o eletrodo com água destilada ou deionizada.
  • Coloque o eletrodo de pH em um copo contendo um dos líquidos listados abaixo (em ordem de capacidade iônica para condicionar o eletrodo). Mergulhe por 20 minutos.
    • 4,0 pH tampão
    • 7,0 pH tampão

    Nota: Nunca condicione um eletrodo de pH em água destilada ou deionizada,  a exposição prolongada à água pura danificará a membrana de vidro especial.

  • 3,8 M ou 4,0 M KCL
  • Após condicionar o sensor por 20 minutos, enxágue o eletrodo com água destilada ou deionizada. O eletrodo  de pH agora está pronto para calibração e medição de pH.

Tipos de medidor de pH

Medidor de ph da Água usado em sistemas de purificação de água, aquários, piscinas, hidroponia e outras aplicações.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Medidor de pH de campo ou portátil

O medidor de pH portátil de campo é utilizado  para uso interno e no campo, embora também possam ser usados ​​em bancada de laboratórios. Os medidores de pH de campo geralmente são à prova de intempéries devido à sua exposição prolongada no campo.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Medidor de pH do solo

 Medidor de pH do solo ideal para os setores de jardinagem e hidroponia, onde é importante monitorar os níveis de pH do solo. O medidor de pH do solo geralmente usa uma sonda de pH mais longa para testar o solo em vasos de plantas maiores.

Medidor de pH ou pHmetro – Entenda o Funcionamento.

Medidor de pH de alimentos

Este tipo de medidor de pH de alimentos  é projetado para realizar testes em alimentos sem danificar o produto, existem vários modelos para diferentes alimentos, como carnes, laticínios, alimentos em geral e bebidas.

Medidor de pH industrial

Medidor de pH para indústria usado em aplicações industriais como acabamento de metal, pintura, tingimento, tratamento de efluentes e muito mais.

5 Dicas Importantes para quem quer comprar um phmetro

Quando você está comprando um phmetro há 5 coisas essenciais que você deve considerar: Precisão, Calibração, Eletrodos, Temperatura e Portabilidade. Neste artigo, buscamos discutir esses aspectos e ajudar a orientá-lo a tomar uma decisão que melhor se adeque às suas necessidades.

Precisão

Considere a precisão necessária para seus relatórios. Um aplicativo de pesquisa ou garantia de qualidade pode exigir mais precisão do que uma demonstração educacional.

A precisão dos phmetros geralmente varia de ±0,1 pH a ±0,001 pH. Por exemplo, um medidor de pH com precisão de ±0,01 é uma boa escolha para controle de qualidade ou ambientes de pesquisa, entretanto, um phmetro com precisão de ±0,10 pode ser mais acessível para um laboratório escolar e ser adequado para suas necessidades.

Um ponto importante é que phmetros  de custo muito baixo geralmente não duram e muitas vezes precisam ser substituídos após um período muito curto de tempo.

Calibração

Todos os medidores de pH devem ser calibrados para garantir que os resultados que você está lendo sejam precisos. A calibração é obtida com o uso de soluções tampão de pH. Os tipos mais comuns de solução tampão são 4, 7 e 10 e geralmente são codificados por cores vermelho, amarelo e azul (consulte

O que é um buffer e como ele funciona?. Considere comprar um phmetro que use pelo menos uma calibração de 2 pontos e calibre o mais próximo possível do resultado esperado (por exemplo, para alimentos acidificados, você calibrará seu medidor com tampões de pH 4,0 e 7,0).

É possível comprar medidores de pH de calibração de 3 e 5 pontos, o que aumenta a faixa de medição, mas é improvável que você precise disso, a menos que precise testar uma ampla faixa de pH.

Medidores de pH mais novos também possuem procedimentos de calibração de passo único muito mais simples, tanto em medidores de bancada quanto de bolso.

Eletrodo

O eletrodo de ph é usado para medir a concentração de íons de hidrogênio e é a parte do instrumento que fica imersa na solução. A maioria dos eletrodos de pH são eletrodos de bulbo de vidro.

Em algumas aplicações (alimentos, por exemplo), uma política sem vidro impede que os usuários usem um eletrodo de bulbo de vidro. Existem eletrodos que não são de vidro disponíveis para esses cenários, mas têm um custo.

Ao considerar qual medidor de pH comprar, considere o custo dos eletrodos de substituição, pois eles são relativamente frágeis e é provável que você precise de eletrodos de substituição ao longo da vida útil do medidor. Também vale a pena notar que alguns eletrodos de ph  têm pontas especiais que não obstruem e podem ser úteis se você estiver medindo o pH de alimentos que não são facilmente misturados.

Há também tecnologias mais recentes disponíveis, como testadores de ‘célula plana’, que são muito úteis em ambientes portáteis. Estes são muito acessíveis e oferecem precisão e confiabilidade.

Temperatura

As leituras de pH são afetadas pela temperatura. Para obter uma leitura precisa, o medidor de pH deve ser calibrado na mesma temperatura das amostras que estão sendo testadas (consulte  Como a temperatura afeta o pH? ).

Medidores  de pH mais avançados terão compensação automática de temperatura para compensar as variações na temperatura da amostra (muito quente ou muito fria). É uma ótima ideia calibrar seu phmetro antes de monitorar o pH do produto e testar o pH de amostras à temperatura ambiente (após o pH de equilíbrio ter sido atingido).

Portabilidade

Onde você vai usar seu medidor de pH? Você vai usar isso no campo? Será usado no laboratório? Para um medidor de pH altamente portátil, considere um medidor de bolso ou portátil.

Embora possam ser pequenos, geralmente são duráveis ​​e à prova d’água. Procure medidores que também são projetados para flutuar se cair em uma fonte de água.

Se você está procurando precisão e planeja usar seu medidor de pH no laboratório, pode ser melhor considerar um medidor de bancada. Os medidores de ph de  bancada oferecem funcionalidade avançada e são projetados para confiabilidade a longo prazo. Geralmente, o custo dos medidores de ph  bancada é mais alto do que seus equivalentes portáteis.

Para resumir:

  • Que precisão é necessária para sua aplicação?  Um medidor de pH de bancada de ponta ou um medidor de pH  bolso de baixo custo? Qual é a consistência e confiabilidade do medidor?
  • Calibração – tenha um novo conjunto de buffers ou soluções tampão, escolha um medidor de Ph com uma calibração simples de etapa única.
  • Certifique-se de que o eletrodo é de alta qualidade e adequado para sua aplicação. Considere a nova sonda de tecnologia de ‘célula plana’.
  • Temperatura – tenha suas amostras em temperatura ambiente antes do teste, selecione um medidor de pH com compensação automática de temperatura (ATC).
  • Portátil ou Bancada – O que se encaixa melhor no seu orçamento? Você está usando no campo, você precisa que seja à prova d’água? Sempre procure essas informações antes de escolher um medidor de pH.

Conclusão

Em resumo, o pHmetro permite converter o valor de potencial do eletrodo em unidades de pH. Ao ser submerso na amostra, o eletrodo gera milivolts que são convertidos para uma escala de pH.

O eletrodo é considerado a parte mais importante de um medidor de pH, chamamos de eletrodo a célula que faz a conexão entre a substância a ser medida e o potenciômetro, o usuário precisa ter em mente que o eletrodo precisa ser específico para a aplicação, por isso em nosso site destinamos uma categoria a eletrodos de pH

Qualquer dúvida técnica sobre os equipamentos contidos no portfólio SPLABOR e cotações, entre em contato com o Departamento de Vendas ([email protected]) que encontra-se à disposição.

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