Bir pH sensörü, bir çözeltinin alkalinitesini veya asitliğini belirler. METTLER TOLEDO; ilaç, kimya, yiyecek ve içecek, enerji ve yarı iletken gibi çeşitli sektörlerin yanı sıra su ve atık su arıtımı için geniş bir pH sensörü portföyü sunar. İster laboratuvarda ister hat içi kullanım için bir pH sensörüne ihtiyacınız olsun, tüm uygulama gereksinimlerinizi karşılayan uygun sensörlerimiz mevcuttur.
Prob veya elektrot olarak da adlandırılan pH sensörü, kullanıcının bir çözeltinin alkalinitesini veya asitliğini belirlemesini sağlayan önemli bir araçtır. Ucundaki cam membran H+ iyonlarına karşı duyarlıdır. Ayrıca, pH sensörlerimizin birçoğu redoks ölçümü de sunar.
Cam membranın dışı sulu bir çözeltiyle karşılaştığında bir jel tabakası oluşturur. Sensör sulu bir elektrolit çözeltisi ile doldurulduğu için benzer bir jel tabakası cam membranın iç tarafında da oluşur. Jel tabakasının içindeki ve çevresindeki H+ iyonları pH değerine bağlı olarak bu tabakanın içine ya da dışına difüze olabilir. Böylece çözeltinin H+ iyon konsantrasyonu ölçülür. Çözelti alkali ise, H+ iyonları tabakanın dışına difüze olur ve membranın dış tarafında negatif bir yük oluşur. Cam elektrot sabit pH değerine sahip dahili bir tampona sahip olduğundan, membranın iç yüzeyindeki potansiyel ölçüm sırasında sabit kalır. Bu nedenle pH sensörü potansiyeli, membranın iç ve dış yükü arasındaki farktır.
Referans sensörünün amacı, pH sensörünün potansiyelinin ölçüleceği tanımlanmış kararlı bir referans potansiyeli sağlamaktır. Bunu yapabilmek için referans sensörünün çözeltideki H+ iyonlarına duyarlı olmayan bir camdan yapılmış olması gerekir. Ayrıca içine daldırıldığı numune ortamına da açık olmalıdır. Bunu sağlamak için referans sensörün şaftında, iç çözeltinin veya referans elektrolitin numuneye akabileceği bir açıklık veya bağlantı yapılır. Doğru ölçümler için referans sensörü ve pH sensörü (yarım hücre) aynı çözelti içinde olmalıdır.
Mevcut birkaç referans sistemi vardır. Bunlar arasında gümüş/gümüş klorür, iyot/iyodür ve cıva/kalomel sistemlerinin yanı sıra bazı uyarlamalar da bulunmaktadır. Ancak modern pH ölçümlerinde neredeyse her zaman gümüş/gümüş klorür sistemi kullanılır. Bu referans sisteminin potansiyeli, referans elektrolit ve gümüş/gümüş klorür referans elemanı tarafından tanımlanır. Referans elektrolitin yüksek iyon konsantrasyonuna sahip olması önemlidir, bu da düşük elektrik direncine neden olur.
Kombine sensörlerde pH sensörü (cam sensör) ve referans sensörü iki eş merkezli tüp/odacık şeklinde inşa edilmiştir. pH elektrodu referans elektrodunu sarar ve seramik bir bağlantı yoluyla birbirlerine bağlanırlar. Bu iki elektrot, birleşik olmalarına rağmen ayrı ayrı çalışırlar. Tek fark, iki yerine tek bir sensörün kullanım kolaylığıdır.
Ayrıca pH ve referans elemanlarıyla aynı gövdeye bir sıcaklık sensörü de yerleştirilebilir. Bu, sıcaklık kompanzasyonlu ölçümlerin yapılmasını sağlar. Bu tür elektrotlara 3'ü 1 arada elektrotlar denir.
Tüm kullanım kılavuzları kısa ve uzun süreli pH sensörü depolaması hakkında gerekli bilgileri sağlar.
Bir pH sensörü önerildiği şekilde kullanıldığında ve saklandığında, beklenen kullanım ömrü 1-3 yıldır. Ancak bir dizi faktör pH sensörünün kullanım ömrünü kısaltabilir. Bunlardan biri, sıcak veya çok alkali numuneleri ölçmek için kullanılmasıdır. Diğer faktörler, yanlış depolamadan kaynaklanan mekanik hasar olabilir. Ayrıca, saklama solüsyonunun kurumasına izin verilirse veya yüksek sıcaklıklarda saklama, donma veya diğer nedenlerden dolayı sızıntı olursa, probun ömrü önemli ölçüde azalabilir.
Kalibrasyonun eğimi ve ofseti, bir pH sensörünün kalitesinin iyi göstergeleridir. Bu değerler belirli sınırları aştığında pH elektrodu kullanılmış olarak kabul edilebilir. Eğim için alt ve üst sınırlar %85 ve %105, ofset için ise -35 mV ve 35 mV'dur. Ayrıca, pH kalibrasyon çözeltisinde kararsız bir sinyalin veya çok uzun bir yanıt süresinin pH sensöründe ileri düzeyde bir bozulmaya işaret ettiğini lütfen unutmayın. Bu olaylar genellikle düzensiz eğimler ve ofsetlerle ilişkilidir.
Bazı in-line dijital sensörlerimiz, bir sensörün ne zaman değiştirilmesi gerektiğini gösteren öngörücü teşhisler de sunar.