Sensorer til opløst ilt, CO₂ og ozon

Hvad er opløst ilt (O₂)?

Opløst ilt er det niveau af fri, ikke-forbundet ilt, der findes i vand eller andre væsker.

Hvorfor måles opløst ilt?

Korrekte iltniveauer er en vigtig parameter i mange processer inden for bioteknologi, farmaceutisk udvikling, fødevarer og drikkevarer, kemisk fremstilling og i behandling af vand og primært vand. In-line-måling til overvågning af opløst ilt er afgørende for at optimere produktudbytte og -kvalitet, reducere omkostningerne og garantere processikkerheden.

Hvad er en måler til opløst ilt?

En måler til opløst ilt fra METTLER TOLEDO foretager løbende realtidsmåling af niveauet af opløst ilt i vand eller andre væsker. Afhængigt af applikationstype og branche udtrykkes koncentrationen af opløst ilt enten i relative tal såsom procent mætning, volumenprocent, procent opløst ilt, ppm eller i absolutte tal, f.eks. mg/L eller mmol/L. Sensorer til opløst O₂ med topmoderne optisk teknologi kombinerer præcis måling ned til sporniveau med et lavt vedligeholdelsesbehov.

Hvordan fungerer en måler til opløst ilt?

METTLER TOLEDO tilbyder to forskellige typer iltsensorer: amperometriske og optiske.

Amperometriske: Disse sensorer til opløst ilt anvender en gasgennemtrængelig membran til at separere prøven fra den elektrokemiske celle indeni. Ilt diffuderer gennem membranen direkte proportionalt med partialtrykket for ilt i væsken uden for sensoren. Katoden og anoden inde i sonden polariseres med en spænding for at muliggøre iltens elektrokemiske reaktion. Ilt reduceres ved katoden, mens anoden oxideres, hvilke skaber en lille strøm, der er direkte proportional med mængden af ilt, der reagerer. Derudover bruger sensoren til opløst ilt temperaturværdien til at konvertere partialtryksignalet for ilt til en koncentrationsværdi for opløst ilt ved at kompensere for den skiftende opløsningsevne for ilt i forhold til temperatur.

Optiske: Sonder til opløst ilt, der anvender optisk teknologi til måling, indeholder et iltfølsomt lag, der er fluorescerende. Dette lag absorberer lys fra en lysemitterende diode i sensoren, og lyset frigives som fluorescens. Mængden af fluorescens afhænger af det iltniveau, der findes i prøvemediet.

Hvordan kalibrerer man en sensor til opløst ilt?

De enkelte målere til opløst ilt har individuel skråning og nulpunkt. Begge værdier kan ændres. For at sikre høj målenøjagtighed i sensoren til opløst ilt skal der udføres kalibrering, hver gang der er udskiftet en eller flere reservedele i en sensor. Kalibrering af sensorer til opløst ilt kan udføres som en 1-punkts- eller en 2-punkts-kalibrering. I 1-punkts-kalibreringen er det normale kalibreringsmedie luft, i en 2-punkts-kalibrering skal der benyttes en ekstra gas med 0 % ilt, som oftest ren nitrogen.

Hvad er opløst kuldioxid (CO₂)?

Opløst kuldioxid er mængden af CO₂, der findes i vand eller andre væsker.

Kuldioxid findes typisk i form af en gas. Derfor er in-line- og on-line-måling af kuldioxid i processer en måling af det tryk, som kuldioxiden giver, enten i gassen eller i den væske, den er opløst i.

Hvordan måler man opløst CO₂?

Opløst kuldioxid måles med en sensor til opløst kuldioxid.

Afhængigt af applikationstypen og branchen udtrykkes CO₂-indholdet i forskellige enheder.

Hvad er en sensor til opløst CO₂?

En sensor til opløst kuldioxid er en analysesensor, der måler opløst kuldioxid. METTLER TOLEDOs sonder til opløst CO₂ leverer præcise realtidsdata, der øger forståelsen af kritisk fermenterings- og cellekulturprocesser. De oplysninger, der måles med sensoren til opløst CO₂, giver indsigt i cellemetabolismen og andre ændringer i bioreaktoren.

Hvordan fungerer en sensor til opløst CO₂?

METTLER TOLEDOs sonde til opløst CO₂ måler in-line og leverer realtidsværdier for CO₂, baseret på teknologien i Severinghaus-princippet, der anvender sammenhængen mellem opløst kuldioxid og pH for en væske. Følerelektroden er en udvidet pH-elektrode, der er adskilt fra målemediet af en elektrolytfyldt, gasgennemtrængelig membran. CO₂ diffuderer gennem membranen og ind i den indre elektrolyt i sensoren til opløst kuldioxid, hvor den afbalanceres med bikarbonationer, så pH-værdien ændres. Den relative ændring i pH-værdien i elektrolytten måles derefter af den udvidede pH-elektrode og korreleres med CO₂.

Hvordan kalibrerer man en sensor til opløst CO₂?

Kalibrering af en sonde til opløst CO₂ udføres i to trin. Trin et er kalibreringen af pH-elektroden i pH-buffere uden membrandelen. I dette trin kalibreres skråning og nulpunkt for pH-elektroden. Trin to i kalibrering af en sensor til opløst CO₂ er påkrævet efter sterilisering, og trinnet kaldes proceskalibrering. Dette andet trin i kalibreringen udføres for at korrigere den lille afvigelse i pH-elektroden efter sterilisering.

Hvad er opløst ozon?

Ozon er en stærkt oxiderende gas, der indsprøjtes i vand eller genereres elektrolytisk i vand. Opløst ozon reverterer tilbage til harmløs ilt meget hurtigt afhængigt af temperaturen og vandets pH-værdi, så den skal genereres og måles meget tæt på processen.

Hvordan måler man opløst ozon?

Opløst ozon måles med en sensor til opløst ozon.

Hvad er en sensor til opløst ozon?

En sensor til opløst ozon er en analysesensor, der måler opløst ozon.

Hvordan fungerer en sensor til opløst ozon?

Sonden til opløst ozon anvender en gasgennemtrængelig membran til at separere prøven fra den elektrokemiske celle indeni. Ozon diffuderer gennem membranen direkte proportionalt med partialtrykket for ozon uden for sensoren til opløst ozon. Katoden (elektrode, hvorfra almindelig strøm forlader en polariseret elektrisk enhed) og anoden (elektrode, hvorfra almindelig strøm løber ind i en polariseret elektrisk enhed) inde i sonden polariseres med en spænding for at muliggøre den elektrokemiske reaktion i ozon. Ozon reduceres ved katoden, mens anoden oxideres, hvilke skaber en lille strøm, der er direkte proportional med mængden af ozon, der reagerer. Der er anbragt en afskærmningselektrode omkring katoden. Derudover bruger sensoren til opløst ozon temperaturværdien til at konvertere partialtryksignalet for ozon til en koncentrationsværdi for opløst ozon ved at kompensere for den skiftende opløsningsevne for ozon i forhold til temperatur.

Hvordan kalibrerer man en sensor til opløst ozon?

Kalibrering af en sensor til opløst ozon beregner nye kalibreringskonstanter for sensoren (nulspænding og en skråning). Derfor skal der udføres en nulstrømskalibreringsprocedure og en skråningsproceskalibreringsprocedure på sensoren til opløst ozon.

Til de fleste applikationer benyttes ozonfri luft eller vand, der yder den mest pålidelige standard for nulstrømskalibrering.