Serwisy partnerskie:
Close icon
Serwisy partnerskie

Pomiar pH w systemie hydroponicznym

Article Image
Elmax
Podstawowa konfiguracja opisanego w artykule systemu do pomiaru pH znajduje się w pomieszczeniu o powierzchni około 9,29 metra kwadratowego. Pomieszczenie nie jest klimatyzowane i nie jest narażone na bezpośrednie działanie promieni słonecznych. Proponowana konfiguracja ma na celu ocenę możliwości zastosowania elektrodowego czujnika pH E201 BNC do pomiaru pH wody przed i po dodaniu płynnych składników odżywczych.

Na rysunku powyżej zilustrowano prototyp opracowany przez autorów, przedstawiający różne aspekty konfiguracji i instalacji. Monitorowanie wartości pH ma kluczowe znaczenie dla utrzymania optymalnych warunków wzrostu roślin. Moduł ESP32 jest używany w trybie głębokiego uśpienia, a za pomocą czujnika dotykowego można uruchomić pomiar pH roztworu hydroponicznego przez dotknięcie czujnika. Czujnik dotykowy wyzwala przerwanie na wejściu zewnętrznym ESP32, wybudzając go tym samym z trybu głębokiego uśpienia.

pH określa kwasowość lub zasadowość roztworu, wyrażając ją wartością liczbową. Skala pH obejmuje zakres od 0 do 14. Wartość pH poniżej 7 wskazuje na odczyn kwasowy, natomiast wartość powyżej 7 wskazuje na odczyn zasadowy. pH służy jako istotny wskaźnik chemiczny w systemach hydroponicznych, odzwierciedlając zmiany zachodzące w wodzie wskutek dodawania, wchłaniania i równoważenia płynnych nawozów. Do wskazywania zakresów pH odpowiednio od około 8 do 10, od 4,5 do 6 i od 6 do 7,5 powszechnie stosuje się takie wskaźniki, jak fenoloftaleina, czerwień metylowa i błękit bromotymolowy. Fenoloftaleina zmienia barwę z bezbarwnej na różową, a czerwień metylowa zmienia barwę z czerwonej na żółtą. Termin ten, szeroko stosowany w chemii, biologii i agronomii, pozwala wyrazić wartości stężenia jonów wodorowych, zwykle w zakresie od około 1 do 10–14 gramorównoważnika na litr, w skali od 0 do 14.

Wartość pH roztworu można obliczyć jako ujemny logarytm stężenia jonów hydroniowych, zgodnie ze wzorem pH=–log[H3O+]. W temperaturze 25°C roztwór o pH<7 ma odczyn kwasowy, pH>7 – zasadowy, a pH=7 – obojętny. Do pomiaru pH stosuje się dwie metody: kolorymetryczną, wykorzystującą roztwory lub papierki wskaźnikowe, oraz dokładniejszą metodę elektrochemiczną, wykorzystującą elektrody i miliwoltomierz (miernik pH). W opisanym w artykule projekcie stosujemy tę drugą metodę, używając ponadto mikrokontrolera pozwalającego zwiększyć dokładność odczytów.

Rośliny mają różne wymagania dotyczące pH, jednak zakres pH od 5,5 do 6,5 jest ogólnie uważany za optymalny dla ogrodnictwa hydroponicznego. Większość roślin rozwija się w warunkach lekko kwaśnych. Powszechnie stosowanymi środkami chemicznymi do regulacji pH są kwas fosforowy (w celu obniżenia pH) i wodorotlenek potasu (w celu podniesienia pH). Chociaż obie substancje chemiczne są stosunkowo bezpieczne, mogą powodować oparzenia, dlatego nie należy dopuszczać do ich kontaktu z oczami.

Poszczególne składniki odżywcze wymagają określonego zakresu pH, aby rośliny mogły je optymalnie przyswajać. Nieprawidłowe wartości pH mogą prowadzić do niedoborów niektórych składników odżywczych lub ich toksycznego działania. Na przykład, gdy wartość pH spadnie poniżej 5,0, u roślin mogą wystąpić niedobory magnezu i wapnia lub toksyczne działanie miedzi i żelaza.

Aby przeczytać ten artykuł kup e-wydanie
Kup teraz
Chcesz częściej widzieć nasze artykuły w Google? Dodaj ELPORTAL do ulubionych źródeł
Wideo
Firma:
AUTOR
AUTOR
Źródło
Elektronika dla Wszystkich listopad 2026
Udostępnij
UK Logo
Elektronika dla Wszystkich
Zapisując się na nasz newsletter możesz otrzymać GRATIS
najnowsze e-wydanie magazynu "Elektronika dla Wszystkich"