IPSIA “R. FRAU”

A.S. 2019/2020

LABORATORIO DI FISICA CON ARDUINO Prof. Lorenzo Morresi

Classe 3EMT-MAT San Ginesio

Titolo progetto Misura del pH di soluzioni liquide

Scheda progetto n_23

Descrizione

Realizziamo un sistema per la misura del pH di una soluzione acquosa. Il sensore utilizzato produce un segnale corrispondente alla concentrazione di ioni di idrogeno misurata dall'elettrodo Ph. Poiché può essere collegato direttamente ad Arduino, è possibile monitorare il valore di pH in tempo reale. Questo sistema può essere utilizzato per misurazioni del pH dell’acqua potabile, piscine, sistemi idroponici ma anche acque reflue, fognature ed altre necessità.

Materiale necessario

1 ARDUINO UNO board 1 Sensore di pH – Sound Sensor v1.0 1 Display LCD – I2C 1 Grove Starter Kit per Arduino 1 Grove Base Shield 1 soluzione tampone di riferimento

qui trovi i link

Sketch

#define Vref 4.95 // questa è la tensione di lavoro di ARDUINO; verificare il suo // valore ed eventualmente correggere questo valore

int sensorValue; int m; long sensorSum; void setup() { Serial.begin(9600); } void loop() { for(m=0;m<50;m++) { sensorValue=analogRead(A0); sensorSum += sensorValue; delay(10); } sensorValue = sensorSum/50; float phValue = (float)1000*(sensorValue-372)*Vref; phValue = 7-phValue/59.16/1023; Serial.print(" Il valore del pH è "); Serial.println(phValue, 2); delay(20); }

Schema dei collegamenti

Dettaglio connessioni sensore pH

INTERFACCIA DEL

SENSORE pH v1.0

CONNETTORE

BNC

ELETTRODO

pH

GROVE

Base

Shield

Porta A0

ARDUINO Board

1-GND

2-Vcc = + 5V

4-OUT ad A0

3-Non Connesso

Calibrazione del Sensore

Prima dell'uso del sensore pH v1.0, è necessario lavarlo con acqua pura o acqua deionizzata e quindi asciugarlo con della carta (la carta è senza canapa). E’ meglio non pulire l'elettrodo pH in quanto questo può causare errori nella misura.

Utilizzare una o più soluzione tampone di riferimento; la temperatura ottimale per la misura è di 25 °C:

Se il valore ottenuto è uguale la valore del tampone utilizzato, allora si può iniziare a misurare il pH della soluzione acquosa.

Se il valore ottenuto non è uguale al valore del tampone utilizzato, allora il sensore deve essere immerso in acqua pura o acqua deionizzata per alcune ore. Quindi ripetere il test.

Se il valore misurato si mantiene più alto o più basso di quanto dovrebbe essere, il motivo potrebbe essere un valore Vref inappropriato. Vref è la tensione di lavoro di Arduino.

La relazione tra il valore di pH e la tensione di uscita è: E = 59,16 (mV/pH)

Pulizia e conservazion

e

L'elettrodo pH è il componente più sensibile dello strumento pH. Non può essere lasciato seccare o congelare. La corretta manutenzione permetterà anni di misurazioni affidabili. Quindi la cura e la manutenzione dell'elettrodo pH non sono meno importanti della calibrazione. Ricorda: quando non è in uso, va lavato e tenuto nel contenitore 3mol Kcl. Il metodo di preparazione del 3mol KCl può essere il seguente: 3 mol * (74,55 g / 1 mol KCl) = 223,65 g KCl. Quindi per preparare una soluzione 3 mol/L di KCl, dovresti sciogliere 223,65 g di KCl in un po’ d'acqua, mescolare e riempirlo fino a 1 L con acqua.

Neuftech 15pcs Buffer in Polvere per

pHmetro Calibrazione PH Metro Test

(5X pH4.00, 5X pH6.86, 5X pH9.18)

SOLUZIONE

ACIDA

SOLUZIONE

ALCALINA

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Prova a Aggiungi un display LCD al tuo progetto in grado di mostrare il valore di pH letto dal sensore. Se utilizzi un LCD 16x2 prova anche ad aggiungere una BarGraph graduata che indichi il valore di pH sulla scala. Per questa parte del progetto puoi fare riferimento alla scheda progetto n_22

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VOTO: