Analytiske pH-sensorer til laboratorie- og procesanalyser
Sensors for pH Measurement in the Laboratory and in Industrial Processes

pH-sensorer

Analytiske pH-sensorer til laboratorie- og procesanalyser

En pH-sensor bestemmer en opløsnings alkalinitet eller surhedsgrad. METTLER TOLEDO tilbyder en bred portefølje af pH-sensorer til forskellige industrier, f.eks. farmaceutiske, kemiske, fødevare- og drikkevare-, energi- og halvlederindustrier samt til vand- og spildevandsbehandling. Uanset om du har brug for en pH-sensor i laboratoriet eller til in-line-brug, har vi egnede sensorer, der opfylder alle dine anvendelseskrav.

Ring for tilbud

FAQs

Hvad er en pH-sensor?

En pH-sensor, også kaldet sonde eller elektrode, er et vigtigt værktøj, der giver brugeren mulighed for at bestemme en opløsnings alkalinitet eller surhedsgrad. Glasmembranen i enden er følsom over for H+-ioner. Derudover tilbyder mange af vores pH-sensorer også en redoxmåling.

Hvordan fungerer en pH-sensor?

Glasmembranens yderside danner et gelag, når den kommer i kontakt med en vandig opløsning. Der dannes også et lignende gelag på indersiden af glasmembranen, da sensoren er fyldt med en vandig elektrolytopløsning. H+-ionerne i og omkring gellaget kan enten diffundere ind i eller ud af dette lag, afhængigt af pH-værdien. Dermed måles H+-ionkoncentrationen i opløsningen. Hvis opløsningen er alkalisk, diffunderer H+-ioner ud af laget, og der opstår en negativ ladning på membranens yderside. Da glaselektroden har en intern buffer med en konstant pH-værdi, forbliver potentialet på membranens indre overflade konstant under målingen. pH-sensorpotentialet er derfor forskellen mellem membranens indre og ydre ladning.

Hvorfor er det nødvendigt med en referencesensor, når man måler pH med en pH-sensor?

Formålet med referencesensoren er at tilvejebringe et defineret stabilt referencepotentiale, som pH-sensorens potentiale måles i forhold til. For at kunne gøre dette skal referencesensoren være fremstillet af et glas, der ikke er følsomt over for H+-ionerne i opløsningen. Den skal også være åben over for det prøvemiljø, som den dyppes ned i. For at opnå dette gøres der en åbning eller et knudepunkt i referencesensorens skaft, hvorigennem den indre opløsning eller referenceelektrolyt kan strømme ud i prøven. Referencesensoren og pH-sensoren (halvcellen) skal være i den samme opløsning for at opnå korrekte målinger.

Hvilken referencesensor anvendes ved måling af pH?

Der findes flere forskellige referencesystemer. Disse omfatter sølv/sølvklorid, jod/jodid og kviksølv/kalomel-systemer samt nogle tilpasninger. Sølv/sølvklorid-systemet anvendes dog næsten altid ved moderne pH-målinger. Potentialet i dette referencesystem er defineret af referenceelektrolytten og sølv/sølvklorid-referenceelementet. Det er vigtigt, at referenceelektrolytten har en høj ionkoncentration, hvilket resulterer i en lav elektrisk modstand.

Hvad er kombinerede pH-sensorer?

I de kombinerede sensorer er pH-sensoren (glassensor) og referencesensoren konstrueret i form af to koncentriske rør/kamre. pH-elektroden omslutter referenceelektroden, og de er forbundet med hinanden via en keramisk forbindelsesled. Disse to elektroder fungerer separat, selv om de er kombineret. Den eneste forskel er, at det er lettere at håndtere én sensor i stedet for to.

Man kan også huse en temperatursensor i samme krop som pH- og referenceelementerne. Dette gør det muligt at foretage temperaturkompenserede målinger. Sådanne elektroder kaldes 3-i-1-elektroder.

Hvad er den korrekte måde at opbevare pH-sensorer på?

Alle brugermanualer indeholder de nødvendige oplysninger om kort- og langtidsopbevaring af pH-sensoren.

  • Altid: I en referenceelektrolyt ved både kort- og langtidsopbevaring. Dette giver mulighed for øjeblikkelig brug af pH-sensoren, når der er behov for den, og sikrer en kort responstid.
  • I nogle gange: I buffer pH 4 og 7 mellem målingerne for at holde membranen hydreret.
  • Nej: Brug afioniseret vand, da dette vil udtømme den ionrige referenceelektrolyt. Ligeledes må elektroden ikke opbevares tørt, da dette vil beskadige membranen, hvilket medfører, at pH-sensoren får en længere responstid. Når de opbevares tørt i længere tid, skal mange pH-sensorer reaktiveres ved at lægge dem i blød i flere timer før installation for at få optimale måleresultater. Hvis disse foranstaltninger ikke er tilstrækkelige, kan sensoren gøres funktionsdygtig ved at behandle den med en særlig reaktiveringsopløsning efterfulgt af efterfølgende konditionering i referenceelektrolytten.
     

Hvad er den normale levetid for en pH-sensor?

Hvis en pH-sensor anvendes og opbevares som anbefalet, er den forventede levetid 1-3 år. En række faktorer kan dog nedsætte en pH-sensors levetid. En af dem er dens anvendelse til måling af varme eller meget alkaliske prøver. Andre faktorer kan være mekaniske skader som følge af forkert opbevaring. Også hvis opbevaringsopløsningen får lov til at tørre eller lækker ud som følge af opbevaring ved høje temperaturer, frysning eller andre årsager, kan sondens levetid reduceres betydeligt.

Hvordan kan jeg se, hvornår en pH-sensor skal udskiftes?

Hældningen og forskydningen af kalibreringen er gode indikatorer for kvaliteten af en pH-sensor. Når disse værdier overskrider visse grænser, kan pH-elektroden anses for at være opbrugt. Den nedre og øvre grænse for hældningen er 85 % og 105 % og for offset -35 mV og 35 mV. Bemærk desuden, at et ustabilt signal eller en meget lang responstid i pH-kalibreringsopløsningen er tegn på en fremskreden forringelse af en pH-sensor. Disse fænomener er ofte forbundet med uregelmæssige hældninger og offsets.

En del af vores digitale in-line-sensorer tilbyder også prædiktiv diagnostik, der angiver, hvornår en sensor skal udskiftes.