Датчик pH определяет щелочность или кислотность раствора. METTLER TOLEDO производит широкий ассортимент датчиков pH для различных отраслей промышленности, таких как фармацевтическая, химическая, пищевая, энергетическая, полупроводниковая, а также для очистки воды и сточных вод. Независимо от того, нужен ли вам датчик pH для использования в лаборатории или на технологической линии, у METTLER TOLEDO есть подходящие pH-электроды, отвечающие всем необходимым требованиям.
Датчик pH, также называемый зондом или электродом, является важным инструментом, который позволяет пользователю определить щелочность или кислотность раствора. Стеклянная мембрана на конце датчика чувствительна к ионам H+. Кроме того, многие из датчиков pH METTLER TOLEDO также позволяют измерять окислительно-восстановительные процессы.
Внешняя сторона стеклянной мембраны образует гелевый слой, когда она сталкивается с водным раствором. Аналогичный гелевый слой образуется и на внутренней стороне стеклянной мембраны, поскольку датчик заполнен водным раствором электролита. Ионы H+ в гелевом слое и вокруг него могут диффундировать либо в этот слой, либо из него, в зависимости от значения pH. Таким образом, измеряется концентрация ионов H+ в растворе. Если раствор щелочной, ионы H+ диффундируют из слоя, и на внешней стороне мембраны образуется отрицательный заряд. Поскольку стеклянный электрод имеет внутренний буфер с постоянным значением pH, потенциал на внутренней поверхности мембраны остается постоянным во время измерения. Таким образом, потенциал датчика pH - это разница между внутренним и внешним зарядами мембраны.
Цель эталонного датчика - обеспечить определенный стабильный эталонный потенциал, относительно которого будет измеряться потенциал датчика pH. Для этого эталонный датчик должен быть изготовлен из стекла, которое не чувствительно к ионам H+ в растворе. Он также должен быть открыт для среды образца, в который его погружают. Для этого в шахте эталонного датчика делается отверстие или стык, через который внутренний раствор или эталонный электролит может вытекать в образец. Для правильных измерений эталонный датчик и датчик pH (полуэлемент) должны находиться в одном и том же растворе.
Существует несколько референсных систем. К ним относятся системы серебро/хлорид серебра, йод/йодид и ртуть/каломель, а также некоторые другие вариации. Однако в современных измерениях pH почти всегда используется система серебро/хлорид серебра. Потенциал этой эталонной системы определяется эталонным электролитом и эталонным элементом серебро/хлорид серебра. Важно, чтобы эталонный электролит имел высокую концентрацию ионов - это приводит к низкому электрическому сопротивлению.
В комбинированных датчиках pH-электрод (стеклянный датчик) и эталонный датчик выполнены в виде двух концентрических трубок/камер. pH-электрод охватывает электрод сравнения, они соединены друг с другом через керамический переход. Эти два электрода, хотя и объединены, функционируют отдельно. Единственное различие заключается в простоте использования одного датчика вместо двух.
Датчик температуры также можно разместить в одном корпусе с pH и эталонными элементами. Это позволяет проводить измерения с температурной компенсацией. Такие датчики называются электродами 3-в-1.
Все руководства пользователя содержат необходимую информацию о краткосрочном и долгосрочном хранении датчиков pH.
При использовании и хранении датчика pH в соответствии с рекомендациями ожидаемый срок службы составляет от 1 до 3 лет. Однако ряд факторов может сократить срок службы датчика pH. Одним из них является его использование для измерения горячих или очень щелочных образцов. Другими факторами могут быть механические повреждения в результате неправильного хранения. Кроме того, если раствор для хранения высох или вытек вследствие хранения при высоких температурах, замораживания или других причин, срок службы датчика может значительно сократиться.
Наклон и смещение калибровки являются хорошими показателями качества датчика pH. Когда эти значения превышают определенные пределы, pH-электрод можно считать отработанным. Нижний и верхний пределы для наклона составляют 85% и 105%, а для смещения -35 мВ и 35 мВ. Кроме того, обратите внимание, что нестабильный сигнал или очень долгое время отклика в калибровочном растворе pH указывает на прогрессирующее ухудшение состояния датчика pH. Эти явления часто связаны с неравномерными наклонами и смещениями.
Некоторые из поточных цифровых датчиков METTLER TOLEDO также оснащены функцией предиктивной диагностики, которая указывает, когда датчик должен быть заменен.