pH-elektrode / ORP (redox)-sensor

pH-elektrodes en ORP-sensors van METTLER TOLEDO zijn analytische kwaliteitssensors voor het meten van inline pH of redox. Ons portfolio biedt een verscheidenheid aan verschillende pH-elektrodes en redox-sensors voor een scala aan toepassingen:

• Hygiënisch ontworpen pH-elektrodes voor levensmiddelen en farmaceutica
• pH-elektrodes en ORP-sensors voor puur en ultrapuur water
• ATEX- en FM-goedgekeurde pH-meters
• Digitale meters met voorspellende diagnostiek
• Niet-glazen pH-elektrodes

METTLER TOLEDO produceert sinds 1948 pH-sensors en sindsdien ontwikkelen we onze expertise. Enkele belangrijke vragen met betrekking tot de keuze van een pH-sensor:

Wat is het meten van pH?

pH (potentiaal van waterstof) is een waarde die wordt gebruikt om de zuurtegraad of alkaliteit van een oplossing op een logaritmische schaal uit te drukken. Op deze schaal is zeven neutraal; lagere waarden zijn zuurder en hogere waarden zijn alkalischer, met een maximale meting van veertien. In procestoepassingen wordt de pH meestal gemeten met een inline pH-elektrode, de meest voorkomende is de gecombineerde glaselektrode. Bovendien vereist een inline pH-elektrode in het algemeen een procesadaptatie, een kabel en een transmitter.

Hoe werkt een pH-elektrode?

Een typische gecombineerde pH-elektrode bestaat uit twee afzonderlijke elektroden die bij elkaar gevoegd zijn; een pH-gevoelige elektrode, en een referentie-elektrode. Eenvoudig gezegd maakt een pH-gevoelige elektrode gebruik van een speciaal pH-gevoelig glasmembraan. H⁺ ionen dringen het membraan door waardoor een lading ontstaat. De potentiaal tussen de twee elektrodes is de meting van waterstofionen in de oplossing en geeft de meting van pH. Download de gratis nformatiegids over pH-theorie voor meer informatie.

Wat is het verschil tussen een pH-sonde, een pH-sensor en een pH-elektrode?

Er is geen verschil! Deze drie termen worden in de sector door elkaar gebruikt. Ze kunnen worden gebruikt voor elektrodes die tijdens het productieproces of in het laboratorium worden gebruikt voor meting. De term 'pH-meter' wordt ook wel gebruikt. Deze term kan worden gebruikt voor een laboratoriumapparaat, maar de term pH-meter kan ook worden gebruikt om de combinatie van een inline pH-elektrode, kabel en transmitter aan te duiden.

Hoe selecteer ik de juiste pH-elektrode?

Voor een optimale pH-meting is het cruciaal om voor elke toepassing de juiste pH-elektrode te kiezen. De belangrijkste criteria zijn: chemische samenstelling, homogeniteit, temperatuur, procesdruk, pH-bereik en containermaat (lengte- en breedtebeperkingen). De keuze van een pH-sensor is met name belangrijk voor niet-waterige, viskeuze monsters met lage geleidbaarheid en een hoog eiwitgehalte, aangezien universele glaselektrodes hierbij verschillende fouten kunnen vertonen. De responstijd en nauwkeurigheid van een elektrode hangt af van diverse factoren. Metingen bij extreme pH-waarden en temperaturen of een lage geleidbaarheid zullen langer duren dan metingen van waterige oplossingen op kamertemperatuur met een neutrale pH-waarde.

Hoe lang gaat een pH-elektrode mee?

De levensduur van een inline pH-elektrode is afhankelijk van verscheidene factoren, waaronder de kwaliteit van de pH-elektrode, de media waarin de elektrode zich bevindt, de temperatuur waarin deze meet en hoe goed de elektrode wordt onderhouden. De levensduur van een goed onderhouden pH-elektrode is over het algemeen zes maanden tot één jaar bij een routinematige, matig schone toepassing. Hoewel er beduidende variaties bestaan in de levensduur van pH-elektrodes, gebruiken intelligente, digitale sensoren met ISM-technologie een algoritme om de resterende levensduur van uw pH-sensor te meten. pH-elektrodes met ISM-technologie voorspellen foutieve werking van de elektrode voordat dit gebeurt en kunnen dus op dramatische wijze downtime verminderen.

Hoe onderhoud ik mijn pH-elektrode?

De meeste pH-sensors werken onderhoudsvrij, maar er zijn enkele duidelijke voorbeelden van de noodzaak van onderhoud. In bepaalde toepassingen (zoals de suikerproductie), waar sensors zich in een viskeuze oplossing bevinden, moeten bijvoorbeeld verstopte membranen op een pH-sensor worden gereinigd. Bepaalde oplossingen (zoals die voor de vernisproductie) kunnen ook het pH-membraanglas coaten, waardoor de doorlatendheid afneemt. Zonder reiniging in deze situaties krijgt u onjuiste metingen en verkort u de levensduur van de sensor.

Een ander specifiek voorbeeld zijn pH-elektrodes met vloeibaar elektrolyt die bijgevuld moeten worden wanneer het elektrolytniveau lager dreigt te worden dan het niveau van de monsteroplossing. Dit onderhoud voorkomt een terugvloeiing van het monster in de elektrode. Alle referentie-elektrolyt dient regelmatig, ongeveer één keer per maand, vervangen te worden. Hierdoor wordt gegarandeerd dat de elektrolyt vers is en dat er geen kristallisatie optreedt vanwege verdamping via de open vulopening tijdens de meting. Het is belangrijk dat er geen bellen aan de binnenkant van de elektrode worden gevormd, vooral niet in de buurt van de junctie. Als dit toch gebeurt, worden de metingen instabiel. U verwijdert de bellen door de elektrode voorzichtig verticaal te schudden, zoals u dat doet met een koortsthermometer.

Hoe reinig ik een pH-elektrode?

U reinigt de pH-elektrode door hem na elke meting met gedeïoniseerd water te spoelen, maar veeg hem nooit met een tissue af. Het ruwe oppervlak van de tissue bekrast en beschadigt het pH-gevoelige glasmembraan, verwijdert de gellaag en creëert een elektrostatische lading op de elektrode. Deze elektrostatische lading maakt het meetsignaal zeer instabiel. Soms moeten speciale reinigingsprocedures worden gevolgd na verontreiniging met bepaalde monsters.

Hoe vaak moet ik mijn pH-elektrode kalibreren en onderhouden?

Regelmatig onderhoud en kalibratie van uw pH-elektrode zijn cruciaal. Het hangt af van de elektrode en het gebruik, hoe en hoe vaak een pH-elektrode gekalibreerd en onderhouden moet worden. Over het algemeen is het gebruik van een intelligente pH-elektrode met ISM-technologie de beste manier om te weten wanneer uw pH-elektrode gekalibreerd of onderhouden moet worden. Deze pH-elektrodes gebruiken een algoritme om Time to Maintenance te meten en bieden ook een Adaptive Calibration Timer.

Hoe bewaar ik een pH-sensor?

pH-sensors moeten altijd in referentie-elektrolyt worden bewaard. Dit maakt direct gebruik wanneer nodig van de pH-sensor mogelijk en zorgt voor een korte reactietijd. Als pH-sensors lange tijd droog worden bewaard, moeten ze vóór gebruik opnieuw worden geactiveerd door ze enkele uren in te weken om optimale meetresultaten te verkrijgen. Als deze maatregelen niet volstaan, kan de elektrode functioneel worden gemaakt door deze te behandelen met een speciale reactiveringsoplossing en daarna de elektrode te conditioneren in de referentie-elektrolyt. Bewaar een pH-sensor niet in gedestilleerd water, omdat de pH-sensor hierdoor een langere reactietijd krijgt.

Wat is redoxpotentiaal? Wat is ORP?

Redox is de afkorting voor reductie-oxidatiereactie. Het is een chemische reactie die de oxidatietoestand van atomen verandert. ORP staat voor oxidatie-reductiepotentiaal. Redox-potentiaal en ORP zijn twee manieren om hetzelfde te zeggen. Het is een millivoltmeting van de tendens van een chemische stof om te oxideren. Terwijl de pH-waarde de concentratie (nauwkeuriger gezegd, de activiteit) van waterstofionen meet, wordt de ORP-waarde bepaald door de elektronenactiviteit.

Hoe werkt een redox-elektrode?

Een ORP-sensor of redox-sensor meet het verschil tussen elektronenactiviteit gerelateerd aan een edelmetaal zoals platina of goud en een referentiesysteem dat een stabiele potentiaal biedt, zoals sensors die gebruikt worden voor een pH-meting.

Wat is de houdbaarheid van een pH-elektrode of een ORP-sensor?

Als een pH of ORP-sensor wordt bewaard bij normale kamertemperatuur met de originele opslagdop en oplossing geplaatst aan het einde van de elektrode, kan de sensor ruim een jaar worden bewaard zonder verslechtering van prestaties. Als de opslagoplossing opdroogt of weglekt door opslag bij hoge temperaturen, bevriezing of andere oorzaken, kan de levensduur van de elektrode aanzienlijk worden verkort.

Waar moet ik op letten bij een pH-elektrode voor toepassingen in puur water?

Voor pH-metingen in puur water is een pH-elektrode nodig die zorgt voor een consistente, stabiele meting. Sensors zoals de pHure pH-sensor van METTLER TOLEDO zijn voorzien van een speciaal pH-glasmembraan met lage weerstand, een afgeschermde stroomkamer en een continue uitstroom van elektrolyt. Deze en andere functies maken een stabiele en nauwkeurige meting van pH en ORP mogelijk die nodig is bij puur-water-toepassingen in energiecentrales en microelektronicafaciliteiten.