Sensors for pH Measurement in the Laboratory and in Industrial Processes

Elettrodi di pH

Elettrodi di pH da laboratorio e da processo in linea specializzati per l'analisi ad alta precisione

Un elettrodo di pH è un sensore analitico che determina l'acidità o l'alcalinità di una soluzione misurando l'attività degli ioni di idrogeno. Molti settori industriali si affidano a questi elettrodi per la loro elevata precisione, accuratezza e facilità d'uso, tra cui quello farmaceutico, chimico, alimentare e delle bevande, dei semiconduttori, dell'acqua e del trattamento delle acque reflue. METTLER TOLEDO offre un'ampia gamma di elettrodi di pH adatti alle applicazioni di laboratorio e industriali in linea, garantendo qualità e affidabilità eccezionali.

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FAQs

Cosa sono gli elettrodi di pH in linea e quali sono le tipologie?

Gli elettrodi di pH in linea sono dispositivi utilizzati per misurare l'acidità o l'alcalinità di un fluido di processo. Esiste un tipo principale di elettrodo di pH in linea sul mercato: l'elettrodo combinato.

Gli elettrodi combinati contengono sia un elettrodo sensibile agli ioni di idrogeno (H+) (membrana di vetro o X-Chip™) che un elettrodo di riferimento in un unico alloggiamento. Tuttavia, esistono diversi tipi di membrane di vetro per elettrodi di pH, ciascuno con proprietà uniche per applicazioni specifiche.

METTLER TOLEDO offre una gamma di vetri a membrana per il pH, tra cui:

  • Vetro ad alta resistenza agli alcali per valori di pH e temperature elevate
  • Vetro a bassa temperatura per basse temperature e concentrazioni di ioni
  • Vetro A41 per la resistenza alla sterilizzazione a vapore
  • Vetro resistente all'acido fluoridrico per processi contenenti HF

La tecnologia X-Chip infrangibile è disponibile per i sensori di pHInPro X1.

Esistono anche diversi tipi di sistemi di riferimento che possono essere abbinati alle varie membrane di vetro per pH per ogni applicazione. METTLER TOLEDO offre diversi sistemi di riferimento per soddisfare le diverse esigenze, come ad esempio:

  • Sistemi di riferimento a liquido pressurizzato con trappola ionica in argento Argenthal e diaframmi in ceramica
  • Sistemi di riferimento a doppia camera con diaframmi in PTFE
  • Sistemi di riferimento a giunzione aperta con elettroliti solidi polimerici
  • Sistemi di riferimento riempiti di gel con diaframmi in ceramica

Ogni sistema di riferimento ha i suoi vantaggi ed è adatto ad applicazioni specifiche, garantendo misurazioni del pH accurate e affidabili in un'ampia gamma di processi.

Come funzionano gli elettrodi di pH?

Un elettrodo di pH funziona misurando la differenza di potenziale elettrico in mV tra una membrana di vetro o un X-Chip e l'elettrodo di riferimento in una soluzione.

La sezione sensibile al pH dell'elettrodo rileva l'attività degli ioni idrogeno sulla sua punta. Il riferimento in argento/cloruro di argento entra in contatto con la soluzione attraverso un diaframma o una giunzione aperta e fornisce un potenziale di riferimento costante. La differenza di potenziale viene poi utilizzata per calcolare il valore del pH utilizzando i parametri di calibrazione del sensore di pH, salvati sul sensore stesso nel caso dei sensori digitali ISM, oppure sul trasmettitore per i sensori di pH analogici.

Qual è la durata di vita prevista di un elettrodo di pH?

La durata di vita di un elettrodo di pH in linea dipende fortemente dalle condizioni del processo. Gli elettrodi di pH possono durare da un paio di giorni a oltre un anno, senza alcun degrado delle prestazioni. Tuttavia, fattori come l'esposizione a condizioni di processo altamente alcaline e a temperature estreme possono ridurne la durata.

Come faccio a sapere se un elettrodo di pH è preciso?

Per determinare se l'elettrodo di pH che sta usando è accurato, devi testarlo in una soluzione standard. Per iniziare, immergi il tuo elettrodo di pH in una soluzione a pH 7.0. Dovrebbe essere necessario circa un minuto affinché il suo misuratore di pH visualizzi un valore di pH di 7,0. Dopodiché, sciacqua bene l'elettrodo di pH e immergilo in una soluzione tampone a pH 4.0. Il tuo misuratore di pH dovrebbe indicare un valore di pH pari a 7.0. Il tuo misuratore di pH dovrebbe indicare un valore di pH di 4,0. Ripeti questi passaggi fino ad ottenere una lettura accurata.

Se gli elettrodi non vengono puliti dopo l'uso o vengono trascurati a lungo, perderanno la loro precisione, riducendo la precisione di misurazione dell'intero sistema.

L'accuratezza delle misurazioni dipende da una serie di fattori, come l'accuratezza dei tamponi di calibrazione, se è stata utilizzata la compensazione della temperatura, se l'elettrodo era quello giusto per il particolare campione misurato, se ha avuto abbastanza tempo per equilibrarsi e se il punto finale/punto di misurazione dello strumento era corretto.

La calibrazione di un elettrodo di pH garantisce una misurazione precisa?

Sì, per garantire misurazioni del pH accurate e precise, gli elettrodi di pH in linea richiedono intervalli di calibrazione regolari che dipendono dalle condizioni del processo. Una tipica calibrazione a due punti dovrebbe essere eseguita ogni due settimane, utilizzando i tamponi tecnici pH 4.01 e pH 7.00 di METTLER TOLEDO. I risultati della calibrazione forniscono informazioni preziose sulla salute dell'elettrodo. I valori di pendenza e di offset vengono poi utilizzati per regolare l'elettrodo per una misurazione precisa del pH fino alla calibrazione successiva.

La calibrazione dell'elettrodo di pH nei punti di misurazione può essere scomoda e forse pericolosa per il personale di manutenzione. ISM risolve questo problema con il nostro software ISM Core e la funzione Plug and Measure.

Gli elettrodi ISM hanno la propria identificazione e i dati di calibrazione su un microchip interno. Ciò significa che gli elettrodi possono essere calibrati in qualsiasi luogo comodamente tramite ISM Core. Una volta calibrato, un elettrodo può essere conservato fino a quando non è necessario. Al momento della connessione a un trasmettitore ISM nel punto di misurazione, il trasmettitore si configura automaticamente. Questa capacità di Plug and Measure assicura un'installazione degli elettrodi rapida e senza errori. Gli elettrodi di pH ISM monitorano la loro necessità di calibrazione e il trasmettitore collegato la visualizza come Timer di Calibrazione Adattivo (ACT).

Gli elettrodi di pH ISM sono calibrati in fabbrica e possono essere utilizzati subito dopo il disimballaggio.

Quali sono i vantaggi degli elettrodi di pH digitali ISM?

L'Intelligent Sensor Management (ISM™) è un concetto innovativo per l'elaborazione delle soluzioni di misurazione analitica. I vantaggi degli elettrodi di pH digitali ISM significano che la manutenzione diventa prevedibile, si evitano i guasti nel processo e si aumentano i tempi di produzione.

Gli elettrodi di pH ISM monitorano la propria 'salute' in base alle condizioni di processo attuali e passate e convertono queste informazioni in strumenti diagnostici predittivi di facile comprensione. L'Indicatore dinamico di durata (DLI) fornisce una lettura accurata di quanti giorni rimangono prima che un sensore debba essere sostituito. L'Adaptive Calibration Timer (ACT) mostra i giorni rimanenti prima che si debba eseguire la calibrazione.

Monitorando l'ACT e il DLI e adottando azioni preventive, si eliminano le possibilità che un sensore si guasti durante il processo. Questo riduce al minimo la manutenzione del sensore e contribuisce ad aumentare il tempo di attività.