PH_METING

pH is één van de belangrijkste eigenschappen van water. Het is de zuurgraad van een oplossing en geeft de concentratie vrije waterstofionen (H+) aan. Als de verhouding vrije H+ en OH- mooi in evenwicht is, dan is het water neutraal, de pH is dan 7. pH is zeer belangrijk, omdat bepaalde chemische processen alleen bij een specifieke pH plaats kunnen vinden. Het is dus belangrijk om pH te meten of in ieder geval te weten in welke range (zuur-neutraal-base) het zit. Hiervoor is de pH-doos gemaakt, een standaard verhuisdoos, die automatisch digitaal laat zien in welke range de te onderzoeken vloeistof zit. Er wordt gebruik gemaakt van 3 verschillende pH-indicatoren. Wij hebben gekozen voor broomthymolblauw, methylorangje en rodekoolsap.

In deze Instructable wordt er uitgelegd hoe de pH-meter gebouwd en gemaakt kan worden.

Teacher Notes

Teachers! Did you use this instructable in your classroom?
Add a Teacher Note to share how you incorporated it into your lesson.

Step 1: Benodigdheden

- Verhuisdoos

- Zwarte plaat met gaten waar 3 rekjes in passen

- 3 rekjes

- 3 Rietjes

- 3 Spuitflesjes

- 3 pH indicatoren in overvloed: Wij hebben rodekoolsap, broomthymolblauw en methyloranje gebruikt

- 3 houten blokjes van zo'n 10 cm

- 12 draden

- Soldeerapparaat met rol tin

- 3 RGB sensoren

- 3 Photon Particles

- 3 Micro USB kabels

- Laptop

- 3 Powerbanks

- Lijmpistool

- Extra karton

- Boormachine

- Tyraps

- Elastieken

Step 2: Het Maken Van De Doos Zelf

Pak de kartonnen verhuisdoos en zet m in elkaar. Maak 3 deurtjes aan de zijkant van de doos, van 5 bij 10 cm. Snij/Knip deze deurtjes zo uit dat de bovenkant nog vast zit zodat ze omhoog gevouwen kunnen worden. 2 deurtjes moeten aan de ene kant van de doos en 1 in het midden van de andere kant. Knip vervolgens de deksel delen van de doos er allemaal af, behalve het gedeelte aan de kant van de doos met de 2 deurtjes, dit is een lang gedeelte. Plak het losgeknipte andere lange gedeelte vervolgens half over de nog vaste met het lijmpistool. Plak het zo vast, dat de doos afgesloten is en dat er geen licht binnen in de doos kan vallen. Plak vervolgens eventueel extra stukken karton aan het deksel van de doos en aan de zijkanten zodat er zeker geen licht binnen kan vallen en dat het deksel goed zwaar dicht valt.

Leg de zwarte plaat onderin de doos, zodat de onderkant van de doos zwart is. Let erop dat de plaatgoed horizontaal ligt, aangezien dat de bodem van de verhuisdoos vaak ongelijk is. Hiervoor kan extra karton gebruikt worden. Boor vervolgens gaatjes in de zwarte plaat op de plekken waar de rekjes staan. Er komen uiteindelijk 3x3 gaatjes in de plaat. Lijm vervolgens de plaat op de bodem van de doos met het lijmpistool. Als het nog niet ongeveer horizontaal ligt, plak er nog wat meer karton onder en tussen. Zet hierna de rekjes op de goede plekken in de gaten op de plaat en zet de 3 bakjes onder de rekjes.

Step 3: PH Indicatoren En Sensoren Toevoegen

Haal de dopjes van de spuitflesjes, vul ze met de gekozen pH-indicatoren en steek de rietjes door de opening in het flesje. Hierbij is het belangrijk dat het buigbare deel helemaal uitgetrokken en het korte deel in het flesje zit en het lange boven het bakje hangt. Leg de spuitflesjes vervolgens op de rekjes en maak ze goed vast met elastiek en tyraps. Zorg er voor dat de rietjes in het bakje zitten zodat de pH indicator terecht komt in het bakje. Maak hierna de 3 houten blokjes vast met het lijmpistool aan het deksel op precies de goede plek boven het flesje, zodat ze het flesje indrukken als het deksel naar beneden valt. Maak de RGB sensor vast onder het rekje aan het pootje met tyraps, monteer dit zo dat de RGB sensor naar de zwarte plaat schijnt door het bakje met de vloeistof heen.

Step 4: Programmeer Code Van De Photon Particle

We beginnen met de Photon behorend bij de RGB sensor die boven het bakje hangt waar rodekoolsap ingespoten wordt.

Doe de Photon in het breadboard.

Installeer de Particle app op je smartphone of tablet

Maak een account aan bij particle. Doe dit binnen de app of ga naar login.particle.io/

Geef je Particle stroom met behulp van de micro-USB kabel, bijvoorbeeld door deze aan te sluiten op een laptop of computer. Wacht tot het lichtje blauw knippert. Als het lichtje groen knippert, hou dan de "reset" knop ingedrukt totdat het wel blauw gaat knipperen.

Open de Particle app, klik op "get started" en dan op "setup a new device" (of op het plusje rechtsboven, als je al een device hebt). Selecteer "Photon".

Volg de stappen in de app. Op een gegeven moment moet je de WiFi van je smartphone/tablet verbinden met de Photon. Kies het netwerk "photon-XXXX", waarbij de X'en de letters zijn op de barcode op de bodem van de doos waar je Photon in zat.

Verbind nu de Photon met een Wifi Netwerk.

Zodra je Photon een connectie heeft knippert hij langzaam in een cyanide kleur. Dan is hij succesvol verbonden met internet en de Particle.io server.

Volg bovenstaande stappen voor alle drie de Photons.

Ga op je computer of laptop naar build.particle.io. Login als dat gevraagd wordt.

Klik linksonder op het "kompas" teken, "devices".

Selecteer de goede Photon. Als een Photon online is staat er een blauw bolletje achter de naam, als een Photon geselecteerd is zie staat er een geel sterretje voor de naam.

Klik linksonder op de twee pijltjes, "<>", "code". Vul een passende naam in, bovenaan bij "Current App". Verwijder de codes die er al staan.

Klik linksonder op het "boekenlegger" teken, "libraries". Typ bovenaan bij "Community Libraries": Adafruit_TCS34725. Er verschijnt een code. Klik bij "examples" op TCS34725.ino. Er verschijnt een nieuwe code. Kopieer deze en klik linksonder op de twee pijltjes, "<>", "code". Klik op de code die je net leeggemaakt hebt en plak de code erin.

Klik vervolgens weer linksonder op het "boekenlegger" teken, "libraries". Typ weer bovenaan bij "Community Libraries" Adafruit_TCS34725. Er verschijnt weer een code. Klik op de blauwe knop: "Include in project". Selecteer de app waar je net een code in hebt geplakt en klik op de blauwe knop: "Confirm".

Bovenaan je code staat nu een regel dubbel, haal één hiervan weg. Haal ook de zin: while(1); // halt! weg (regel 17). Voeg na void loop() { een extra zin toe: if (sensorOK) {. Voeg na de zin Serial.println(szInfo); } een extra zin toe: else { en dan op een nieuwe regel: Particle.publish("errorLog", no connection to sensor"); }. Verander onderaan delay(1000) in delay(10000).

Nu kan je beginnen met het programmeren. Vervang de zin "Spark.publish("colorinfo", szInfo); door de zinnen:

if (r>170&g<50&b<50){

Spark.publish("pH lager dan 2", szInfo);

}

else if(r>170&g<150&b>150){

Spark.publish("pH tussen de 2 en 4.5", szInfo);

}

else if(r>120&g<150&b>170){

Spark.publish("pH tussen 4.5 en 6.5", szInfo);

}

else if(r>100&g<100&b<100){

Spark.publish("pH tussen 6.5 en 8.5", szInfo);

}

else if(r<100&g>170&b<50){

Spark.publish("pH tussen 8.5 en 11.5", szInfo);

}

else if(r>170&g>100&b<50){

Spark.publish("pH hoger dan 11.5", szInfo);

}

else{

Spark.publish("Kleur niet te herkennen", szInfo);

}

Verbind nu de RGB sensor met de Photon. Verbind de draadjes als volgt:

Van GND naar GND

Van VIN naar VIN

Van SDA naar D0

Van SCL naar D1

Let op! Als de draadjes tekort zijn, moet je wat draadjes aan elkaar solderen. Je knipt van twee draadjes één kant af, snijdt de isolerende laag weg totdat je de draden ziet, schuift aan beide kanten een krimpkous, knipt van de draadrol een stuk draad af wat lang genoeg is, snijdt ook daar de isolerende laag weg totdat je de draden ziet, bevestigt aan de beide uiteinden van deze draad met tin en een soldeerbout de twee draadjes, schuift de krimpkous eroverheen en verwarmt deze met de zijkant van je soldeerbout totdat hij gekrompen is.

Vervolgens klik je in particle.io linksboven op het mapje, "save". Dan klik je op het checkboxje, "verify" en dan klik je op de bliksemschicht, "flash". Het lichtje op je Photon knippert als het goed is eventjes magenta en daarna weer blauw. Richt de RGB sensor op een kleur en klik vervolgens linksonder op het histogram, "console". Als het goed is komt er nu automatisch data binnen.

Let op! Vaak is kalibreren nodig. Je weet van tevoren welke kleuren je wil kunnen registreren afhankelijk van de indicatoren die je kiest. Het is handig om de RGB sensor op deze kleuren te richten en te kijken of dan de goede pH aangegeven wordt. Zo niet, kan je in de codes de voorwaarden voor r, g en b veranderen totdat hij wel de goede pH aangeeft. Een handige site om hierbij de gebruiken is www.helderester.nl/tools/kleurentabel.html.

Gefeliciteerd! Je hebt het hele stappenplan doorlopen. Doe nu hetzelfde voor de andere twee Photons. Alleen gebruik voor de Photon behorend bij de RGB sensor die boven het bakje hangt waar methyloranje ingespoten wordt deze code:

if(r>170&g<50&b<50){
Spark.publish("pH kleiner dan 3.1", szInfo);

}

else if(r>100&g>50&b<50){

Spark.publish("pH groter dan 4.4", szInfo);

}

else{

Spark.publish("pH tussen 3.1 en 4.4", szInfo);

}

En voor de laatste Photon, behorend bij de RGB sensor die boven het bakje hangt waar broomthymolblauw ingespoten wordt deze code:

if (r>170&g>100&b<50){
Spark.publish("pH kleiner dan 6", szInfo);

}

else if(r<50&b>170){

Spark.publish("pH groter dan 7.6", szInfo);

}

else{

Spark.publish("pH tussen 6 en 7.6", szInfo);

}

Nu ben je helemaal klaar om de pH te gaan meten!

Be the First to Share

    Recommendations

    • Book Character Costume Challenge

      Book Character Costume Challenge
    • Made with Math Contest

      Made with Math Contest
    • Multi-Discipline Contest

      Multi-Discipline Contest

    Discussions