Sensores de pH | Medición en laboratorio y en línea
Sensors for pH Measurement in the Laboratory and in Industrial Processes

Sensores de pH

Sensores de pH de laboratorio y de medición en continuo

Un sensor de pH determina la alcalinidad o la acidez de una solución. METTLER TOLEDO ofrece una amplia cartera de sensores de pH para diversos sectores, como el farmacéutico, el químico, el de la alimentación y las bebidas, el energético y el de los semiconductores, así como para el tratamiento de aguas y aguas residuales. Tanto si necesita un sensor de pH para el laboratorio como para su uso en línea, tenemos sensores adecuados que cumplen todos los requisitos de su aplicación.

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FAQs

¿Qué es un sensor de pH?

Un sensor de pH, también llamado sonda o electrodo, es una herramienta importante que permite al usuario determinar la alcalinidad o acidez de una solución. La membrana de vidrio del extremo es sensible a los iones H+. Además, muchos de nuestros sensores de pH también ofrecen una medición redox.

¿Cómo funciona un sensor de pH?

La parte exterior de la membrana de vidrio forma una capa de gel cuando se encuentra con una solución acuosa. También se forma una capa de gel similar en el lado interior de la membrana de vidrio, ya que el sensor está lleno de una solución electrolítica acuosa. Los iones H+ que se encuentran dentro y alrededor de la capa de gel pueden difundirse dentro o fuera de esta capa, dependiendo del valor del pH. Así, se mide la concentración de iones H+ de la solución. Si la solución es alcalina, los iones H+ se difunden fuera de la capa y se establece una carga negativa en el lado exterior de la membrana. Como el electrodo de vidrio tiene un tampón interno con un valor de pH constante, el potencial en la superficie interna de la membrana permanece constante durante la medición. El potencial del sensor de pH es, por tanto, la diferencia entre la carga interna y externa de la membrana.

¿Por qué es necesario un sensor de referencia cuando se mide el pH con un sensor de pH?

El propósito del sensor de referencia es proporcionar un potencial de referencia estable definido contra el que se medirá el potencial del sensor de pH. Para ello, el sensor de referencia debe estar hecho de un vidrio que no sea sensible a los iones H+ de la solución. También debe estar abierto al entorno de la muestra en la que se sumerge. Para conseguirlo, se realiza una abertura o unión en el eje del sensor de referencia a través de la cual la solución interna o el electrolito de referencia puede fluir hacia la muestra. El sensor de referencia y el sensor de pH (media celda) deben estar en la misma solución para que las mediciones sean correctas.

¿Qué sensor de referencia se utiliza para medir el pH?

Hay varios sistemas de referencia disponibles. Estos incluyen los sistemas de plata/cloruro de plata, yodo/yoduro y mercurio/calomel, así como algunas adaptaciones. Sin embargo, el sistema de plata/cloruro de plata se utiliza casi siempre en las mediciones modernas de pH. El potencial de este sistema de referencia está definido por el electrolito de referencia y el elemento de referencia de plata/cloruro de plata. Es importante que el electrolito de referencia tenga una alta concentración de iones, lo que se traduce en una baja resistencia eléctrica.

¿Qué son los sensores combinados de pH?

En los sensores combinados el sensor de pH (sensor de vidrio) y el sensor de referencia están construidos en forma de dos tubos/cámaras concéntricas. El electrodo de pH envuelve al electrodo de referencia y están interconectados entre sí a través de una unión cerámica. Estos dos electrodos, aunque combinados, funcionan por separado. La única diferencia es la facilidad de manejar un sensor, en lugar de dos.

También se puede alojar un sensor de temperatura en el mismo cuerpo que los elementos de pH y referencia. Esto permite realizar mediciones con compensación de temperatura. Tales electrodos se denominan electrodos 3 en 1.

¿Cuál es la forma correcta de almacenar los sensores de pH?

Todos los manuales de usuario proporcionan la información necesaria sobre el almacenamiento del sensor de pH a corto y largo plazo.

 

  • Siempre: En un electrolito de referencia tanto para el almacenamiento a corto como a largo plazo. Esto permite el uso inmediato del sensor de pH cuando se necesita y garantiza un tiempo de respuesta corto.
  • Siempre: en un electrolito de referencia para el almacenamiento a corto y largo plazo.
  • A veces: En tampón de pH 4 y 7 entre las mediciones para mantener la membrana hidratada.
  • Siempre: En tampón de pH 4 y 7 entre las mediciones para mantener la membrana hidratada.
  • Nunca: Utilizar agua desionizada ya que esto agotará el electrolito de referencia rico en iones. Además, no almacene el electrodo en seco ya que esto dañará la membrana, haciendo que el sensor de pH tenga un tiempo de respuesta más largo. Cuando se almacenan en seco durante largos periodos, muchos sensores de pH deben reactivarse remojándolos durante varias horas antes de su instalación para obtener los resultados de medición óptimos. Si estas medidas no son suficientes, el sensor puede hacerse funcional tratándolo con una solución especial de reactivación seguida de un acondicionamiento posterior en el electrolito de referencia.
  • Se puede utilizar en cualquier momento.

¿Cuál es la vida útil normal de un sensor de pH?

Cuando se utiliza y almacena un sensor de pH como se recomienda, la vida útil esperada es de 1 a 3 años. Sin embargo, hay una serie de factores que pueden disminuir la vida útil de un sensor de pH. Uno de ellos es su uso para medir muestras calientes o muy alcalinas. Otros factores pueden ser los daños mecánicos derivados de un almacenamiento incorrecto. Además, si se deja secar la solución de almacenamiento o se producen fugas debido al almacenamiento a altas temperaturas, a la congelación o a otras causas, la vida útil de la sonda puede reducirse considerablemente.

¿Cómo puedo detectar cuándo hay que sustituir un sensor de pH?

La pendiente y el offset de calibración son buenos indicadores de la calidad de un sensor de pH. Cuando estos valores superan ciertos límites, se puede considerar que el electrodo de pH está agotado. Los límites inferior y superior para la pendiente son 85% y 105% y para el offset -35 mV y 35 mV. Además, tenga en cuenta que una señal inestable o un tiempo de respuesta muy largo en la solución de calibración del pH indican un deterioro avanzado de un sensor de pH. Estos fenómenos suelen estar asociados a pendientes y offsets irregulares.

Algunos de nuestros sensores digitales en línea también ofrecen diagnósticos predictivos que indican cuándo debe sustituirse un sensor.