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Sensori di pH

Sensori di pH da laboratorio e processo

Un sensore di pH determina l'alcalinità o l'acidità di una soluzione. METTLER TOLEDO offre un'ampia gamma di sensori di pH per diversi settori industriali, come quello farmaceutico, chimico, alimentare e delle bevande, energetico e dei semiconduttori, nonché per il trattamento delle acque. Sia che tu abbia bisogno di un sensore di pH per il laboratorio o per l'uso in linea abbiamo il sensore che soddisfa tutti i requisiti applicativi.

Sensori di pH da laboratorio

I sensori di pH da laboratorio, dai modelli di routine a quelli altamente specializzati, forniscono letture accurate per un'ampia gamma di applicazioni di laboratorio e sul campo.

Sensori di pH in linea

I sensori di pH in linea forniscono misure precise e in tempo reale del pH in un'ampia gamma di processi industriali.

Come scegliere il giusto sensore di pH

Per ottenere misure di pH ottimali, è fondamentale scegliere il corretto sensore di pH. I criteri più importanti da prendere in considerazione sono:

composizione chimica
omogeneità
temperatura
intervallo di pH
dimensioni del contenitore (lunghezza e larghezza)
per le applicazioni di processo: pressione di processo

Se il campione non è acquoso, ha una bassa conducibilità, è ricco di proteine o è viscoso, è necessario utilizzare un elettrodo specializzato.

Il tempo di risposta e la precisione di un sensore di pH dipendono da una serie di fattori. Le misure a valori di pH e temperature estreme, o in campioni a bassa conducibilità, possono richiedere più tempo rispetto a quelle di soluzioni acquose a temperatura ambiente con pH neutro ed elevata conducibilità.

Benefici dei sensori di pH di METTLER TOLEDO

Ottenere risultati affidabili

Le letture dei sensori di pH devono essere rapide, accurate e riproducibili. Materiali di alta qualità in combinazione con le più recenti tecnologie ottimizzano i nostri sensori di pH per soddisfare i requisiti delle vostre applicazioni.

Sensori costruiti per durare nel tempo

I nostri sensori di pH non solo garantiscono prestazioni elevate, ma una corretta combinazione di materiali e tecnologie li rende più durevoli e ne prolunga la vita. Utilizziamo materiali hi-tech per i nostri sensori che garantiscono una lunga durata anche in ambienti difficili.

Estremamente conveniente

Con la nostra tecnologia Intelligent Sensor Management (ISM), i sensori di pH memorizzano i propri dati di taratura e vengono riconosciuti automaticamente al momento dell'installazione. I nostri sensori di pH in linea forniscono anche una diagnostica avanzata che prevede quando sarà necessaria la manutenzione o la sostituzione del sensore.

Una lunga tradizione di precisione

Dal 1948, METTLER TOLEDO ha accumulato una profonda esperienza nel fornire soluzioni di alta qualità per l'uso in laboratorio e sul campo. METTLER TOLEDO ha avuto il suo primo successo con l'elettrodo di pH in vetro combinato inventato dal Dr. Ingold. Il suo design innovativo ha semplificato il modo in cui il mondo misura il pH fino ad oggi.

Come vengono prodotti i sensori di pH

In METTLER TOLEDO manteniamo la tradizione dell'artigianato svizzero nella produzione dei nostri sensori di pH e di altri strumenti analitici, ora la combiniamo con la tecnologia digitale. In questo video vediamo come vengono prodotti i nostri sensori di pH Intelligent Sensor Management (ISM) nel nostro stabilimento di Urdorf, in Svizzera.

FAQs

Che cos'è un sensore di pH?

Un sensore di pH, chiamato anche sonda o elettrodo, è uno strumento importante che permette di determinare l'alcalinità o l'acidità di una soluzione. La membrana di vetro all'estremità è sensibile agli ioni H⁺. Inoltre, molti dei nostri sensori di pH offrono anche una misura redox.

Come funziona un sensore di pH?

La parte esterna della membrana di vetro forma uno strato di gel quando incontra una soluzione acquosa. Uno strato di gel simile si forma anche sul lato interno della membrana di vetro, poiché il sensore è riempito con una soluzione elettrolitica acquosa. Gli ioni H⁺ all'interno e intorno allo strato di gel possono diffondere all'interno o all'esterno di questo strato, a seconda del valore del pH. Si misura quindi la concentrazione di ioni H⁺ della soluzione. Se la soluzione è alcalina, gli ioni H⁺ si diffondono fuori dallo strato e si stabilisce una carica negativa sul lato esterno della membrana. Poiché l'elettrodo di vetro ha un tampone interno con un valore di pH costante, il potenziale sulla superficie interna della membrana rimane costante durante la misurazione. Il potenziale del sensore di pH è pertanto la differenza tra la carica interna e quella esterna della membrana.

Perché è necessario un sensore di riferimento quando si misura il pH con un sensore di pH?

Lo scopo del sensore di riferimento è quello di fornire un potenziale di riferimento stabile definito rispetto al quale verrà misurato il potenziale del sensore di pH. Per poterlo fare, il sensore di riferimento deve essere costituito da un vetro non sensibile agli ioni H⁺ presenti nella soluzione. Inoltre, deve essere aperto all'ambiente del campione in cui viene immerso. A tal fine, nel corpo del sensore di riferimento viene praticata un'apertura o una giunzione attraverso la quale la soluzione interna o l'elettrolita di riferimento possono defluire nel campione. Il sensore di riferimento e il sensore di pH (semicella) devono trovarsi nella stessa soluzione per ottenere misure corrette.

Quale sensore di riferimento viene utilizzato per la misura del pH?

Esistono diversi sistemi di riferimento. Questi includono i sistemi argento/cloruro d'argento, iodio/ioduro e mercurio/calomelano, oltre ad alcuni adattamenti. Tuttavia, il sistema argento/cloruro d'argento è quasi sempre utilizzato nelle moderne misure di pH. Il potenziale di questo sistema di riferimento è definito dall'elettrolita di riferimento e dall'elemento di riferimento argento/cloruro d'argento. È importante che l'elettrolita di riferimento abbia un'elevata concentrazione di ioni, che si traduce in una bassa resistenza elettrica.

Cosa sono i sensori di pH combinati?

Nei sensori combinati, il sensore di pH (sensore in vetro) e il sensore di riferimento sono costruiti sotto forma di due tubi/camere concentrici. L'elettrodo di pH avvolge l'elettrodo di riferimento e sono interconnessi tra loro tramite una giunzione in ceramica. Questi due elettrodi, sebbene combinati, funzionano separatamente. L'unica differenza è la facilità di gestione di un solo sensore, invece di due.

Si può anche alloggiare un sensore di temperatura nello stesso corpo degli elementi di pH e di riferimento. In questo modo è possibile effettuare misure compensate dalla temperatura. Tali elettrodi sono chiamati elettrodi 3-in-1.

Qual è il modo corretto di conservare i sensori di pH?

Tutti i manuali d'uso forniscono le informazioni necessarie per la conservazione del sensore di pH a breve e lungo termine.

Sempre: In un elettrolita di riferimento per la conservazione a breve e a lungo termine. Ciò consente di utilizzare immediatamente il sensore di pH quando necessario e garantisce un breve tempo di risposta.
Qualche volta: In un tampone a pH 4 e 7 tra una misurazione e l'altra per mantenere la membrana idratata.
Mai: Utilizzare acqua deionizzata per non impoverire l'elettrolita di riferimento ricco di ioni. Inoltre, non conservare l'elettrodo a secco per non danneggiare la membrana e allungare i tempi di risposta del sensore di pH. Se conservati a secco per lunghi periodi, molti sensori di pH devono essere riattivati con un'immersione di alcune ore prima dell'installazione per ottenere risultati di misura ottimali. Se queste misure non sono sufficienti, il sensore può essere reso funzionale trattandolo con una speciale soluzione di riattivazione seguita da un successivo condizionamento nell'elettrolita di riferimento.

Qual è la durata normale di un sensore di pH?

Se si utilizza e si conserva un sensore di pH come consigliato, la durata prevista è di 1-3 anni. Tuttavia, diversi fattori possono ridurre la durata di un sensore di pH. Uno di questi è l'utilizzo per la misurazione di campioni caldi o molto alcalini. Altri fattori possono essere i danni meccanici derivanti da una conservazione non corretta. Inoltre, se la soluzione di conservazione si asciuga o perde a causa di stoccaggio ad alte temperature, congelamento o altre cause, la durata della sonda può ridursi significativamente.

Come si fa a capire quando un sensore di pH deve essere sostituito?

La pendenza e l'offset di calibrazione sono buoni indicatori della qualità di un sensore di pH. Quando questi valori superano determinati limiti, l'elettrodo di pH può essere considerato esaurito. I limiti inferiore e superiore per la pendenza sono 85% e 105% e per l'offset -35 mV e 35 mV. Inoltre, si noti che un segnale instabile o un tempo di risposta molto lungo nella soluzione di calibrazione del pH indicano un deterioramento avanzato del sensore di pH. Questi fenomeni sono spesso associati a pendenze e offset irregolari.

Alcuni dei nostri sensori digitali in linea offrono anche una diagnostica predittiva che indica quando un sensore deve essere sostituito.

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