Do do pH cua nuoc!!!

Xin chao tac ca cac ban cua dien dan. Xin cac ban chi giao dum minh lam the nao de do do pH cua nuoc? Hien tai minh hoan toan chua co khai niem ve mat ly thuyet lam the nao nhan biet do pH cua nuoc bang mach dien tu. Huong cua minh la ghep mot mach ngoai vi nhan biet do pH cua nuoc (pH sensor) voi mot microcontroller MCS51 (hien thi do pH bang led 7 doan va dieu khien may bom nuoc). Xin cac ban chi giao cho. Xin cam on!

Cam on tac ca cac ban da dong gop y kien cho minh. That ra thi cong viec cua minh rat don gian. Minh thuc hien mot he thong giam sat do pH cua mot ho nuoc. Khi do pH thay doi (nho hon 6.5 hoac lon hon 6.5) thi he thong se tu dong van hanh hai may bom hoat dong nham muc dich chuyen dich do pH cua ho nuoc ve muc can bang theo yeu cau va dong thoi hien thi do pH cua ho nuoc. Y tuong cua minh la dung mot sensor cam bien do pH, dua vao mot mot bo chuyen analog -> digital, mot microcontroller se doc gia tri nay de hien thi do pH va thuc hien cong viec dieu khien tu dong hai may bom nuoc. Thuc ra he thong cua minh con giam sat luon ca nhiet do cua ho nuoc nhung viec giam sat nhiet minh da giai quyet duoc roi. Ban nao co the gioi thieu cho minh sensor pH (thong so ky thuat, dac tinh tin hieu ngo ra cua sensor, gia ca va noi ban - minh o Tp.HCM) minh chan thanh cam on. Minh xin cam on ban "txnghia" da gop y cho minh.


Được spring_ship sửa chữa / chuyển vào 16:01 ngày 20/09/2004

Bạn đo PH để làm gì hả bạn, bạn nên nói rõ mục đích, vì công nghệ đầu dò hiện nay chỉ đáp ứng được một số ít các yêu cầu thực tế đưa ra thôi.

Dự án của bạn sẽ không khó lắm nếu bạn tìm được loại đầu dò pH thích hợp. Một loại dễ dùng mình thấy là loại cho ra mức điện thế tùy vào độ pH. Ví dụ với một loại đầu dò của hãng Vernier thì khi nước ở trạng thái trung tính, có độ pH là 7, thì điện thế ra ở đầu ra là khoảng 1.7V. Mỗi độ pH giảm đi thì điện thế ra ở đầu dò tăng 0.25V và khi mỗi độ pH tăng thì điện thế giảm 0.25V.

Bạn có thể dùng vi điều khiển MCS51 có phần nhúng ADC (bộ đổi tín hiệu tương tự thành tín hiệu số) để đổi điện thế ra ở đầu dò thành dữ kiện số và hiện thị trên LED 7 đoạn.

Để hiểu rõ thêm về nồng độ pH, mình tìm dịch một tài liệu trên mạng cho ứng dụng xử lý nước hồ bơi.
Chúc thành công!
Cân Bằng Chất Hóa Học Trong Nước
Việc cân bằng các chất hóa học trong nước thật không quá khó. Nó thật ra chỉ là sự liên hệ giữa các thành phần hóa học. Nước hồ bơi của bạn luôn thay đổi. Mọi thứ vào đều có thể làm ảnh hưởng đến độ cân bằng nước một cách trực tiếp hoặc gián tiếp - từ ánh sáng mặt trời, gió và mưa đến bụi bặm và các chất mỹ phẩm gia nhập vào nước.
Có lẽ bạn sẽ không cần thay nước hồ trong nhiều năm. Việc lọc và tẩy liên tục lấy ra những chất gây ô nhiễm nước, giữ nước sạch, nhưng đây không phải là sự cân bằng nước. Một hồ nước được gọi ?ocân bằng? là có độ pH hợp lý, kiềm tổng (Total Alkalinity) và canxi rắn (Calcium Hardness) hợp lý. Điều này được xác định không phải là chỉ là sự ăn mòn hay cáu bẩn. Khái niệm về sự cân bằng bắt nguồn từ việc nước sẽ hòa tan và giữ các chất khoáng cho tới khi nó được bão hòa. Khi nước thấp hơn độ bão hòa ta gọi đó là tình trạng ăn mòn (corrosive). Khi nước vượt quá độ bão hòa và không thể hòa tan thêm chất khoáng tạo chất kết tủa ta gọi là tình trạng cáu bẩn (scaling). Vì vậy nước ở tình trạng dưới hoặc trên độ bão hòa không phải là nước cân bằng. Nước trong tình trạng dưới độ bão hòa có khuynh hướng làm hòa tan mọi thứ mà nó tiếp xúc, nhập thêm các thành phần vào nước cho đến khi bão hòa. Nước trên độ bão hòa có khuynh hướng thải ra ngoài các chất mà nước chứa đựng bằng các hiện tượng kết tủa chất khoáng, tạo ra cáu bẩn.
Thế thì làm cách nào để biết nước hồ của ta dưới hoặc trên độ bão hòa? Trước tiên ta có thể dùng tấm giấy hóa học hay các thiết bị đo lường các tham số pH, lượng kiềm và canxi.
pH: pH là sự đo lường lượng axít hoặc bazơ trong nước. pH đượng đo theo thang lô-ga-rit từ 0 đến 14, với 7 là mức trung tính. Dưới 7 là chất được định nghĩa là thuộc tính axít và trên 7 thuộc tính bazơ hoặc tính kiềm. Mỗi thứ vào nước điều có một giá trị pH. Bạn có bao giờ nghe đến những cơn mưa axít? Đây là lượng mưa có độ pH rất thấp. Mắt người có độ pH là 7.35, chỉ hơi một tí là bazơ. Đây là một điều trừng hợp ngẫu nhiên, giá trị pH của mắt người nằm trong phạm vi của độ pH hợp lý trong hồ. Để có được độ pH cân bằng, ta điều chỉnh nước bằng cách tăng độ pH (thêm bazơ) hay giảm độ pH (thêm axít) để nước nằm trong khoảng 7.2 đến 7.8. Nếu các lần thử nước của bạn (nên thử mỗi ngày) cho số pH dưới 7.2 thì nước trong tình trạng ăn mòn, và ta cần thêm vào lượng bazơ để nâng độ pH lên chống sự ăn mòn. Ngược lại, nếu độ pH trên 7.8 thì nước trong tình trạng tạo cáu bẩn, kết tủa và ta cần phải thêm một lượng axít để làm thấp độ pH tránh tạo cáu bẩn.
Kiềm (Alkalinity): Một chất gần gũi với pH, lượng kiềm trong nước là sự đo lường của tất cả chất cacbonat, cacbonat axít (bicarbonates), hyđrôxyt, và các chất kiềm khác tìm thấy trong nước hồ bơi. Độ pH tùy theo lượng kiềm, nghĩa là, kiềm được xem là khả năng của nước chống lại sự thay đổi độ pH. Lượng kiềm thấp được nâng lên bằng cách thêm bazơ (giống pH), bi-cac-bo-nat-na-tri thường được dùng. Lượng kiềm cao được làm thấp đi bằng cách thêm axít (cũng giống như pH). Người kinh nghiệm khuyên rằng nên đổ axít vào một vùng nhỏ có dòng nước chậm sẽ cho ảnh hưởng phần kiềm nhiều hơn. Đó là vì khi cho axít vào nưóc sẽ làm giảm độ pH và lẫn cả kiềm. Nếu đi quanh hồ rưới axít sẽ cho ảnh nhiều đến giảm độ pH. Một điểm quan trọng trong cân bằng nước là lượng kiềm nên giữ ở mức khoảng 80 đến 120 ppm, và nên được thử hàng tuần.
Canxi rắn: Khi ta nói về độ cáu bẩn ta đang nói về cacbonat canxi, là thành phần bị đẩy ra khỏi dung dịch nước và kết trên thành mặt hồ. Nó gồm ion cacbonat, một phần của kiềm và canxi tổng, một phần canxi rắn. Việc đo lượng canxi rắn là sự đo lường độ cứng và mềm của nước. Nước cứng có thể có lượng canxi hay magiê cao. Nếu lượng này quá cao, nước trở nên bão hòa và sẽ loại bỏ các phân tử dư ra khỏi dung dịch, kết lại trên mặt hồ. Đây là cáu bẩn cacbonat canxi, tạo các vùng kết tinh màu trắng. Nếu lượng này quá thấp, nước trở nên dưới độ bảo hòa. Nước trở nên gây hấn để cố thâu thêm lượng canxi cần thiết. Như nưóc mềm sẽ thật sự ăn mòn bề mặt trong hồ, cái có chức canxi và các khoáng khác để duy trì lượng canxi rắn cần. Nếu lượng canxi rắn cao, bạn có thể dùng TSP để hạ thấp, hoặc dùng sản phẩm có tên hyđrô-quest. Hoặc có thể làm loãng đi bằng cách cho thêm nước có độ canxi rắn thấp. Nếu thấp thì cho thêm clorua canxi. Mức đề nghị cho canxi rắn khoảng 200 đến 400 ppm. Độ nên được đo hàng tuần.
Chỉ Số Bão Hòa: Nó còn được gọi là chỉ số Langerlier, phương trình hay công thức hóa học này được dùng để chẩn đoán độ cân bằng của nước trong hồ bơi. Công thức là:
SI = pH + TF + CF + AF ?" 12.1. Để tính chỉ số bão hòa, đo độ pH, nhiệt độ (TF), canxi rắn (CF), và kiềm tổng (AF). Với bảng số tính sẵn tìm được giá trị của canxi, kiềm và nhiệt độ cộng với độ pH. Trừ đi 12.1 là một hằng số gán cho các chất rắn hòa tan, và cho được kết quả. Kết quả trong khoảng -0.3 đến +0.5 được coi là cân bằng nưóc. Kết quả ngoài khoảng này cần phải điều chỉnh một hoặc nhiều thành phần hóa học để được sự cân bằng. Tuy nhiên, công thức này cũng không phải là rõ ràng lắm. Nên đo lượng pH, canxi, và kiềm riêng biệt sẽ cho sự đề nghị điều chỉnh tốt hơn. Dù sao thì chỉ số bão hòa có khả năng chỉ ra vấn đề về cân bằng nước.

Mình cũng suy nghĩ về vấn đề này, nhưng rất tiếc là chưa đến nơi đến chốn. Mình xin có một số ý sau.
Về đầu dò PH đo nước, hiện nay mình chỉ biết đến loại đầu dò thủy tinh. Đầu dò thủy tinh có độ phân giải cao và tuyến tính tốt, nhưng nhược điểm khó bảo quản và tuổi thọ ngắn, qua nhiều thế hệ cải tiến đến nay đầu dò không cần bảo quản trong dung dịch bảo quản nữa, nhưng cũng không thích hợp đặt thường trực trong môi trường nước, tuổi thọ trung bình của đầu dò thủy tinh khoảng 1 năm rưỡi (nếu đo xong rồi rửa sạch đem cất) còn nếu để thường trực trong môi trường đo thì không biết là được bao lâu.
Ở nước ngoài mình có nghe nói đến những hệ thống điều chỉnh PH tự động cho hồ nuôi cá cảnh, nhưng hình như giá khá đắt mà không biết sử dụng loại đầu đo nào và dùng được bao lâu.
Trước đây loại đầu dò bằng thủy tinh mình có đặt mua của một đơn vị nghiên cứu với giá 50 USD/1cái nhưng không biết bây giờ còn không.
Đều chỉnh PH mình nghĩ chắc phải tính đến lưu lượng nước bơm và thể tích nước trong hồ chứa nữa, vì hệ thống đo và điều chỉnh PH đáp ứng rất chậm.