Vezetőképesség-szenzor

Minden egyes felhasználói kézikönyvben megtalálható az illető szenzor rövid és hosszú távú tárolásával kapcsolatos információ. A vezetőképesség-szenzorokat általában szárazon kell tárolni hosszú távú tárolás esetén.

A legtöbb ügyfél igen szűk tartományban mér vezetőképességet, pl. mindig ugyanolyan italban vagy deionizált vízben. Az 1 pontos kalibrációval a 0 µS/cm és az illető kalibrációs pont közötti tartomány kalibrálható. Ezért tanácsos a minta várt vezetőképességénél magasabb vezetőképességű standardot választani: pl. 1413 µS/cm, ha a várt érték 1200 mS/cm. Ebben a példában egy újabb kalibrációs pont bevonása nem okozna lényeges változást az értékekben, mert a legközelebb eső, 500 µS/cm, illetve 12,88 mS/cm értékű standardok mindketten viszonylag távol esnek a fenti várt értéktől.  

Többpontos vezetőképességi kalibráció csak akkor hasznos, ha ugyanazzal a szenzorral széles tartományban kell mérni, például 50–5000 µS/cm között. Ebben az esetben a megfelelő standardsor a következő lenne: 84 µS/cm, 1413 µS/cm és 12,88 mS.

A Víz- és szennyvízvizsgálat standard módszerei (Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater) 2510B jelű módszere és az ASTM D1125 alapján a cellaállandó jellemző vezetőképességi értékkel végzett egypontos kalibrációja kellően pontos vezetőképességi eredményeket biztosít.

A hőmérséklet-kompenzációnak számos módja ismeretes.

A vizes oldatok vezetőképességét erősen befolyásolja a hőmérséklet (~2%/°C). Ezzel magyarázható, hogy konvenció szerint minden mérést egy referencia-hőmérséklethez kötnek. A vezetőképességi mérések területén a 20 °C és a 25 °C gyakran alkalmazott referencia-hőmérsékletek.

Különböző hőmérséklet-korrekciós módszereket dolgoztak ki a különböző felhasználói igényeknek megfelelően:

• Lineáris: közepes–magas vezetőképességű oldatokhoz
• Nemlineáris: természetes vizekhez, például talajvízhez, felszíni vizekhez, ivóvízhez és szennyvízhez
• Tisztított víz: ultratiszta víz, deionizált víz, desztillált víz
• Nincs: egyes standardok, köztük az USP <645> tiltják a hőmérséklet-kompenzációt

Az a tény is nagy kihívást jelent, hogy a hőmérséklet hatása nemcsak különböző ionok esetén eltérő, hanem egyazon ion különböző koncentrációi esetén is. Ezért minden egyes mintatípus esetében meg kell határozni a hőmérsékleti együttható (α) nevű kompenzációs faktort. (Ez a kalibrációs standardokra is vonatkozik. Minden METTLER TOLEDO mérőkészülék előre megadott hőmérsékleti táblázatok segítségével képes automatikusan figyelembe venni ezt a kompenzációt.)

A vezetőképesség-szenzoroknak nincs lejárati dátuma. Ha a szenzort a megadott hőmérsékleti határértékeken belül használják és a szenzort vagy kábelét nem éri súlyos mechanikai vagy agresszív kémiai behatás, akkor elméletben korlátlan ideig használható. A cellaállandó azonban változhat a zsíros lerakódások és csapadékképződés miatt. A szenzor a legtöbb esetben regenerálható etanolos, izopropil-alkoholos vagy acetonos öblítéssel.

Az InLab^® 741, InLab^® 742 és InLab^® Trace tanúsítványán mért cellaállandó szerepel. Ezeknek a szenzoroknak a cellaállandóját a gyártó közvetlenül a gyártás után, standard körülmények között precízen meghatározza egy 100 μS/cm standard segítségével. A tanúsítványon szereplő cellaállandót tehát közvetlenül be lehet táplálni a mérőkészülékbe, így feleslegessé válik a standard oldatos kalibráció.

Mivel ezt a három szenzort kifejezetten alacsony vezetőképességű oldatokhoz, például tisztított vízhez, ultratiszta vízhez, desztillált vízhez és ionmentes vízhez fejlesztették, a mérőcella szennyeződésének esélye nagyon alacsony, így a cellaállandó stabilnak tekinthető. Ugyanakkor a precizitás vezetőképességi standarddal (pl. 10 mS/cm) történő rendszeres ellenőrzése létfontosságú.

Minden egyéb METTLER TOLEDO vezetőképesség-szenzor tanúsítványán névleges cellaállandó szerepel. Ezeket a szenzorokat használat előtt kalibrálni kell a megfelelő standard kalibrációs oldatok segítségével.

Ezenkívül az InLab^® 731-ISM és InLab^® 738-ISM esetében a valós cellaállandót az ISM^® chip is tárolja, és a szenzor csatlakoztatása után ezt az értéket használja majd a mérőműszer.

Az alábbi tippek és trükkök segíthetnek a vezetőképesség mérése során elkövethető hibák csökkentésében:

Általánosságban mindig meg kell bizonyosodni arról, hogy a vezetőképesség-szenzor pólusainak felszínei teljesen elmerülnek a mintaoldatban.

A vezetőképességi mintákat és standard oldatokat soha nem szabad hígítani, mert a hígítás hatása nem lineáris.

A vezetőképesség-szenzor kialakításától függően a vezetőképesség-szenzor helyzete a főzőpohárban szintén nagyban befolyásolhatja a mérési eredményt, az elektródák felszínén megfigyelhető határfelületi kölcsönhatásoknak köszönhetően. Rendszerint a legjobb megoldás a szenzort az oldatot tartalmazó főzőpohár közepébe pozicionálni.

A vezetőképességi mérések gyakori hibaforrása a légbuborék-képződés a pólusok felszínén. A buborékokat a felhasználók gyakran nem azonosítják hibaforrásként. A mérés alatt a buborékokat el kell távolítani a minta mágneses keverővel történő keverésével a mérés előtt, vagy szükség esetén a vezetőképesség-szenzor megkocogtatásával. A légbuborékok sikeres eltávolítása gyakran a vezetőképesség ugrásszerű megemelkedésével jár.

Mivel minden mérés pontossága a megfelelő kalibráláson múlik, mindig friss standardot kell alkalmazni. Ideális esetben a mintatartó főzőpoharakat és a szenzort két-három alkalommal kell a mintával átöblíteni, mivel a szennyezőanyagok a vezetőképességi eredmények további hibáihoz vezethetnek.

Végül az alacsony vezetőképességű mintákat, pl. a tisztított vagy ultratiszta vizes mintákat áramlási cellában célszerű mérni. A szén-dioxid vízben oldódva szénsavat képez, ami emeli a valós vezetőképesség-értéket. Az áramlási cella gondoskodik arról, hogy a légköri CO₂ ne érintkezzen az alacsony vezetőképességű mintákkal és standardokkal. Ez a kalibrációra és az azt követő mérésre is vonatkozik. Az áramlási cellát és a csővezetéket használat előtt alaposan át kell öblíteni.