Talaj pH mérés : Miért szükséges, és hogyan végezzük el?
A talaj pH-mérés kivitelezéséhez két elektróda szükséges, egyik közülük pH-érzékeny (ez az üveg membránnal ellátott pH-elektróda), a másik viszont pont ellenkezőleg, stabil értéket mutat bármilyen pH-értékű oldatban (ez a referencia elektróda). A pH-érzékeny membránnak köszönhetően, a két elektróda között a pH-értékkel változó potenciálkülönbség alakul ki, amelyet a mérőműszer elektronikája mér és pH-egységben a kijelzőn megmutat. A lenti ábra illusztrálja a pH-mérő működési elvét.
Hogyan kalibráljuk a talaj pH-mérőt? Miért kell 2 ponton kalibrálni ?
A kalibrálás lényege – megadni a műszernek a mért potenciál és a pH-közötti átváltási szabályt. A kalibráláshoz puffer oldatokat használunk, amelyek pH értékei pontosan ismertek, például, pH= 4,01, pH=6,86, pH=9,18. A pontos mérésekhez, legalább 2 pontos kalibrációt kell elvégezni.
A pH és a mért potenciálkülönbség (E (mV) ) egy egyenest leíró függvény:
E (mV) = Eo + S x pH.
A fenti egyenletben az S egy állandó, amely függ a hőmérséklettől és azt mutatja milyen a pH-mérő rendszer érzékenysége a pH változására. Szobahőmérsékleten az S kb. 60 mV/pH potenciálváltozásnak felel meg minden egyes pH egységre lebontva. Az Eo olyan potenciálnak felel meg, amikor a pH=0. Vagyis ahhoz, hogy az egyenletben szereplő két állandót meghatározzuk (Eo és S) két ismert pH értéknél kell megmérni a potenciált (lsd. a baloldali ábrán).
Szabad-e desztillált vagy nagytisztaságú vízzel kalibrálni a pH-mérőt?
Persze mindenki azt hinné, hogy a tiszta víz pH értéke 7, ezért a tiszta vízzel lehet kalibrálni a pH-mérőt.
FIGYELEM
Nem szabad pH-mérőt tiszta vízzel kalibrálni! Ez nagy hiba lenne! A tiszta víz nem puffer oldat, mivel éppen a tisztaságának köszönhetően nem tartalmaz (vagy alig mérhető mennyiségben tartalmaz) oldott anyagot. Más szóval, a víznek nincs puffer kapacitása. Viszont ennek köszönhetjük, hogy amikor a talaj pH-t akarjuk mérni és elkészítjük az 1:2 arányos hígítást talajból és desztillált vízből, akkor a talajból kioldódó sók fogják meghatározni a víz pH-értékét, és a vizes kivonatban mért pH-érték megfelel a talaj pH-értékének.
Miért kell a pH mérőnek a hőmérsékletet is mérni és mi az automatikus hő kompenzáció (ATC)?
A hőmérséklet rendkívül fontos paraméter, mely kihat a pH mérés pontosságára. Mint már említettük, a pH-mérés az oldatba mártott két elektróda közti potenciál különbség mérésén alapszik. Az elektródák potenciálja és a kalibrálásra használt pufferek pH-értéke azonban függ a hőmérséklettől. Ez a hiba elérheti a 0,15-0,2 pH értéket is akár 10oC hő különbségnél is, ami a gyakori a kertészeti mérések során. A modern talaj pH -mérőkbe be van építve egy automatikus hőmérséklet kompenzációs rendszer (ATC – az angol nevéből keletkezett rövidítése). Ennek köszönhetően, akár télen, akár nyáron végezzük el a műszer kalibrációját, az ATC- nek köszönhetően a kalibrálási értékeket 25oC-fokra korrigálja. E rendszer nélkül sokkal pontatlanabb lenne a mérés.
FONTOS
Ahhoz, hogy 0,01pH pontossággal mérjen egy pH-mérő, kötelező a hőmérséklet kompenzáció.
Miért csak szabványos puffer oldatokat szabad használni a talaj pH mérők kalibrálására?
Nem minden oldatot, amelynek ismert a pH-értéke használhatunk pufferként. Ennek az oka az, hogy ha az oldatnak nincs puffer kapacitása, akkor kismennyiségű, más pH-értékű anyag bevitele, például a pH-elektróda felületi rétegén, megváltoztathatja az oldat pH-értékét. Vagyis a kalibráció során mi magunk megváltozathatjuk az ilyen oldat pH-ját. Ezek után már a mi pH-kalibrációnk hibás lesz és az ily módon kalibrált pH-mérő hamis értékeket fog mutatni. A puffer kapacitása függ a benne lévő sók koncentrációjától. Minél alacsonyabb a sótartalom a vízben, annál könnyebben lehet a pH-ját megváltoztatni. A szabványos puffer oldatoknak nagy a puffer kapacitása. Ez gyakorlatban azt jelenti, hogyha a kalibrálás során, ha néhány csepp víz bele is kerül az elektródával a puffer oldatunkba, ez érdemileg nem változtatja meg a talaj pH értékét!
A puffer oldatok pH-értéke széles skálán mozognak, például, gyakran használják az alábbi pH-értékű puffereket: 1.68, 4.01, 6.86, 7.00, 9.18, 10.01, és 12.45 pH.
JAVASLAT:
Mindig olyan puffert használjon, amely pH értéke közel van a minta pH értékéhez. Pl: ha a minta pH értéke körülbelül pH= 6,7, használjon 4.01 és 6,86 puffert. Minél szűkebb a kalibrálási tartomány, annál pontosabb a pH leolvasás.
Mire figyeljünk talaj pH-mérés közben?
Minden fontos mérést két pontos kalibrálással kezdjen el.
Használjon friss puffereket és de-ionizált vizet.
Figyeljen, hogy ne keverje össze a puffereket, mikor visszaönti őket a tároló edénybe. Ezért célszerű, ha kis üvegekben tárolja a napi munkára használandó puffer oldatokat, és külön, nagyobb flakonokban hosszútávon a többi mennyiséget.
A nagyobb flakonba sose öntse vissza az oldatot. Így nem ronthatja el a viszonylag drága puffert egy téves visszaöntéssel
Kalibrálás közben olyan puffert használjon, melynek pH értéke nem különbözik a mért egységtől több mint 3 pH egységgel. A minta pH-értéke a két kalibráló puffer értéke közzé essen.
Használjon de-ionizált, desztillált vagy reverz ozmózissal tisztított vizet az elektróda felületén maradt puffer és minta lemosására.
A két puffer oldat használata és minden mérés után öblítse le az elektróda felületét tiszta vízzel.
A talaj pH-mérés tilalmai
Ne hagyja, hogy olaj, zsír, ételtörmelék, keményítő, fehérje, vagy más anyag fennmaradjon a pH-elektród felületén használat után. Ha ilyen oldatokban kell pH-t mérni, egyeztessen a pH-mérőt forgalmazóval, milyen típusú elektródát vagy műszert javasol ilyen típusú mérésekre.
Ne használja a pH-elektródát olyan környezetben, mint például az aceton, toluol, metilén klorid, xilén, és más erős organikus oldószerek. Ezek károsíthatják a pH-elektróda szerkezetét alkotó anyagokat.
Ne nyúljon kézzel az üveg membrán felületéhez.
Óvatosan végezze a pH mérést, mert az üveg pH membrán csak kb. 100 mikron vastag és egy kisebb ütéstől eltörik.
Hogyan válasszak pH-mérőt? Milyen pontosságú pH-mérőt vegyek?
Ebben a részben szeretnénk segíteni Önnek a pH-mérő kiválasztásában, főleg ha még nem vásárolt vagy nem is használt korábban ilyen műszert. Ez a rész azért fontos, hogy megkíméljük Önt a felesleges kiadásoktól és optimális megoldást találjunk mind technikai paraméterek szemszögéből, mind a pénzügyi oldalról. Nézzük, tehát mire kell odafigyelnünk pH-mérő vásárlás előtt. Ha pH-mérőt akarok venni, először is el kel döntenem milyen méréseket szeretnék a pH-mérővel elvégezni. Különböző felhasználási területeken, különböző pontosságú pH-mérőt kell használni. A mai pH-mérő ajánlatokból ki lehet választani 0,1pH, 0,01pH és akár 0,005 pH pontossággal mérő műszert is. Nézzünk néhány tipikus feladatot.
Legalább 0,1pH pontosság szükséges.
A pH-méréshez a talajban, öntöző vízben, tápoldatban, ivóvízben, akváriumban, medencében, dzsakuzziban. A realitások viszont az mutatják, hogy a 0,1 pH pontosságú pH mérővel egy gazda csak +/- 0,1 szórással, vagyis 0,2 pH pontossággal mér, mert a hibák összeadódnak (műszer hibája, kalibráló oldat hiba, elszennyeződés, hőmérséklet ingadozás stb.).
Aki megteheti, annak javaslom, hogy válasszon a 0,01 pH pontossággal mérő műszert, akkor biztosan fog tudni mérni 0,1 pH pontossággal. Nem nagy az árkülönbség (kb. 1,5 – 2 ezer forint) a két műszer típus között, viszont a nagyobb precizitást igénylő méréseknél (cefre, bor pH, tápoldat készítés, tej, tejtermékek) is hasznos lesz a talaj pH mérő. A kertészeti mérések a terepen történnek, ezért a műszernek is cseppállónak kell lenni, hogy esőben vagy a vízcseppektől ne menjen tönkre. Mindamellett nem javaslom a talaj pH mérő egész testét bemeríteni a mérendő oldatba, mert a beázásra nincs garancia!
Kisegítő táblázat talaj pH – mérő kiválasztásához:
A kalibrálás macerás?
Sokan kérik, hogy nekik olyan pH mérő kell, amelyet nem kell kalibrálni. NINCS OLYAN TALAJ pH MÉRŐ, AMELYET NEM KELL KALIBRÁLNI! Minden pH mérőt kalibrálni kell puffer oldatokkal és elég gyakran, gyakrabban, mint az EC- mérőket! A pH mérőhöz az eladók adjanak puffer oldatot is (legalább 100 ml mind a 2 típusból).
Megnyugtatásként mondom, a pH mérő ellenőrzése és kalibrálása nem bonyolult feladat! A mai modern talaj pH mérőkkel akár 1 gombnyomással is elvégezhető a kalibrálás (például az AD-12-nél).Az automata hő kompenzáció (ATC) már alap követelmény egy pH mérőnél. Viszont, van egy eltérés az EC- mérők és a pH mérők ATC- je között. Erre ritkán hívják fel a figyelmet, vagy nem is tudják sokan.
KÜLÖNBSÉG!
Az EC- mérőknél nem csak a kalibrálásnál van hőmérséklet kompenzáció, de a méréseknél is.
A pH mérők esetében ATC csak a kalibrálásnál van! A pH mérések különböző hőfoknál az aktuális pH értéket mutatják, ezért figyeljünk, amikor összehasonlítjuk a pH mérés eredményeket, amelyeket tavasszal 15 oC foknál mértünk egy talajmintában, a nyári mérési eredményekkel, amelyeket 30 oC foknál végeztünk!
Hogyan tovább?
A Következő fejezetben...
Tovább boncoljuk a talaj pH eredményeket, és belemegyünk az értékek elemzésébe. Kattints a nagy piros gombra, és olvass tovább a talaj pH ról.
