En pH-sensor bestemmer alkaliniteten eller surheten til en løsning. METTLER TOLEDO tilbyr en bred portefølje av pH-sensorer for ulike bransjer, som farmasøytisk, kjemisk, mat og drikke, energi og halvledere, samt for vann- og avløpsvannbehandling. Enten du trenger en pH-sensor i laboratoriet eller for in-line bruk, har vi passende sensorer som oppfyller alle dine applikasjonskrav.
En pH-sensor , også kalt sonde eller elektrode, er et viktig verktøy som lar en bruker bestemme alkaliniteten eller surheten til en løsning. Glassmembranen på enden er følsom for H + -ioner. I tillegg tilbyr mange av våre pH-sensorer også redoksmåling.
Utsiden av glassmembranen danner et gellag når den møter en vandig løsning. Et lignende gellag er også dannet på innsiden av glassmembranen, siden sensoren er fylt med en vandig elektrolyttløsning. H + -ionene i og rundt gellaget kan enten diffundere inn eller ut av dette laget, avhengig av pH-verdien. Dermed måles H + ionekonsentrasjonen til løsningen. Hvis løsningen er alkalisk, diffunderer H + ioner ut av laget og en negativ ladning etableres på yttersiden av membranen. Siden glasselektroden har en intern buffer med konstant pH-verdi, forblir potensialet på den indre overflaten av membranen konstant under målingen. pH-sensorpotensialet er derfor forskjellen mellom den indre og ytre ladningen til membranen.
Hensikten med referansesensoren er å gi et definert stabilt referansepotensial som potensialet til pH-sensoren vil bli målt mot. For å kunne gjøre dette må referansesensoren være laget av et glass som ikke er følsomt for H + -ionene i løsningen. Den må også være åpen for prøvemiljøet den er dyppet i. For å oppnå dette lages det en åpning eller kobling i skaftet til referansesensoren som den indre løsningen eller referanseelektrolytten kan strømme ut i prøven. Referansesensoren og pH-sensoren (halvcelle) må være i samme løsning for korrekte målinger.
Det finnes flere referansesystemer tilgjengelig. Disse inkluderer sølv/sølvklorid, jod/jodid og kvikksølv/kalomel-systemer, samt noen tilpasninger. Sølv/sølvklorid-systemet brukes imidlertid nesten alltid i moderne pH-målinger. Potensialet til dette referansesystemet er definert av referanseelektrolytten og sølv/sølvkloridreferanseelementet. Det er viktig at referanseelektrolytten har høy ionekonsentrasjon, noe som gir lav elektrisk motstand.
I de kombinerte sensorene er pH-sensoren (glasssensoren) og referansesensoren konstruert i form av to konsentriske rør/kamre. pH-elektroden omslutter referanseelektroden, de er forbundet med hverandre via et keramisk kryss. Selv om disse to elektrodene er kombinert, fungerer de hver for seg. Den eneste forskjellen er at det er enkelt å håndtere én sensor i stedet for to.
Man kan også huse en temperatursensor i samme kropp som pH- og referanseelementene. Dette gjør det mulig å foreta temperaturkompenserte målinger. Slike elektroder kalles 3-i-1 elektroder.
Alle brukermanualer gir nødvendig informasjon om kort- og langtidslagring av pH-sensorer.
Ved bruk og oppbevaring av en pH-sensor som anbefalt, er forventet levetid 1 til 3 år. Imidlertid kan en rekke faktorer redusere levetiden til en pH-sensor. En av dem er bruken til å måle varme eller svært alkaliske prøver. Andre faktorer kan være mekanisk skade som følge av feil oppbevaring. Dessuten, hvis lagringsløsningen får tørke eller lekker ut på grunn av lagring ved høye temperaturer, frysing eller andre årsaker, kan levetiden til sonden reduseres betydelig.
Kalibreringens helning og offset er gode indikatorer på kvaliteten til en pH-sensor. Når disse verdiene overskrider visse grenser kan pH-elektroden anses som brukt opp. Nedre og øvre grenser for helningen er 85 % og 105 % og for offset -35 mV og 35 mV. Vær i tillegg oppmerksom på at et ustabilt signal eller en svært lang responstid i pH-kalibreringsløsningen indikerer en avansert forringelse av en pH-sensor. Disse fenomenene er ofte forbundet med uregelmessige skråninger og forskyvninger.
Noen av våre in-line digitale sensorer tilbyr også prediktiv diagnostikk som indikerer når en sensor må skiftes ut.