Časté dotazy ohledně pH/ORP

pH samotné není ovlivněno průtokem, ale měření pH ovlivněno být může. U většiny klasických aplikací (s výjimkou vody vysoké čistoty) bude mít průtok velmi malý dopad na měření pH. Může se objevit určitý vliv na spoj (membránu) referenční elektrody, což může způsobovat odchylky v řádu ±0,1 pH pro rychlost průtoku kolem hrotu senzoru od 0 do 2 m/s. Objem průtoku závisí na velikosti potrubí.

Určitý vliv může mít tlak, protože působí přímo na referenční spoj a vtlačí stopové množství procesního materiálu do spoje. Při velmi nízkém nebo velmi vysokém pH (< 4 nebo > 10 pH) to bude mít větší účinek a může se pohybovat v řádu ±0,2 pH při větších změnách tlaku, v závislosti na použití.

Cyklování vysokého tlaku a průtoku bude způsobovat mírné stlačování a roztahování obsahu elektrolytu, což způsobí rozředění nebo kontaminaci elektrolytu ve spoji a zkrátí životnost senzoru pH. Maximální životnost a výkon senzoru se dosahuje umístěním senzoru v přítoku s mírným průtokem a výtokem při atmosférickém tlaku.

Měření pH čisté vody (vzorky < 40 µS/cm) může silně ovlivnit průtok. Nikdy byste se o to neměli pokoušet se senzorem umístěným přímo v plastové průtokové komoře nebo armatuře, protože průtok vody s vysokou čistotou přes izolační povrchy vytváří statický výboj, v důsledku čehož bude odečet pH velmi citlivý na průtok. Senzor by měl být v uzemněné průtokové komoře z nerezové oceli na přítoku s nižším průtokem (zpravidla 50–100 ml/min) a s výtokem do otevřené kanalizace. Nižší průtok je rovněž nezbytný, protože v čisté vodě může vznikat potenciál referenčního spoje. Pro nejvyšší přesnost se doporučuje použití referenční elektrody v průtokovém spoji s doplnitelným zásobníkem elektrolytu. Senzor Thornton pHure^TM, který využívá předem natlakované gelové referenční elektrody, poskytuje velmi podobný výkon.

Interval kalibrace požadovaný pro pH do značné míry závisí na použití. Čím budou podmínky procesu jednotnější (teplota, tlak, složení, nátěr atd.), tím stabilnější bude senzor pH a tím delší bude interval kalibrace. Většina instalací pH se kalibruje jednou týdně až jednou měsíčně, ale kratší nebo delší intervaly mohou být vhodné podle zkušeností. Je osvědčenou praxí začít častější kalibrací a později přejít na delší interval, jak to umožní stabilita instalace a požadavky na přesnost.

Změna hodnot ORP daného procesu může být důsledkem řady faktorů. Elektrická stabilita přístroje je problém jen málokdy. ORP může ovlivňovat změna minerálního složení nebo změna pH z alternativních vodních zdrojů. Referenční elektrody ORP mohou časem mírně kolísat a nakonec budou muset být vyměněny. Pro další informace, viz Aplikační věstník o ORP.

Stabilní ORP vyžaduje, že bude docházet k reálným podmínkám oxidace nebo redukce. V čisté vodě bude ORP kolísat a reagovat na hladinu rozpuštěného kyslíku, stopy kontaminantů nebo poslední roztok, do něhož byl senzor ponořen.

Společnost Thornton nedoporučuje „kalibraci“ senzorů ORP v roztocích. ORP naměřené v absolutních milivoltech (elektricky kalibrovanými přístroji) bude poskytovat pevný základ pro srovnávací odečty. Normy na ORP se obecně používají na ověření reakce senzoru, ale jejich tolerance za průmyslových podmínek je příliš velká, aby mohla být použita při kalibraci.

Normy jsou popsány v ASTM Practice D1498, včetně těch nejběžněji používaných, což jsou tlumivé roztoky pH obohacené chinhydronem. Chinhydron je organická chemická látka dostupná od dodavatelů laboratoří. Tyto roztoky je nutno připravit čerstvé pro každé použití kvůli vzdušné oxidaci při skladování. Existují některá komerčně dostupná řešení využívající železné složky, které mají být stabilní po delší dobu. Pro další informace, viz Aplikační věstník o ORP.

(Střední) část elektrody měření pH a ORP na senzoru je ze skla a platiny a může mít velmi dlouhou životnost, protože se neláme a nepůsobí na ni chemické látky. Na skleněné elektrody na měření pH působí horké žíravé roztoky, které za několik týdnů nebo měsíců postupně ztrácí reakci, v závislosti na tvrdosti podmínek nad 10 pH a/nebo nad 60 °C. Na skleněné elektrody na pH může rovněž působit, a může je ničit, kyselina fluorovodíková – při expozici po několik hodin nebo dnů, v závislosti na výši koncentrace fluoridu nad 5 ppm a pH nižším než 4.

Senzory pH a ORP pro běžné účely rovněž zahrnují referenční elektrodu, která má omezené množství elektrolytu. Soli v elektrolytu musí zůstat v neustálém elektrickém kontaktu s procesním vzorkem při průchodu referenčním spojem (obklopujícím měřicí elektrodu), aby bylo umožněno měření. V důsledku tohoto kontaktu podléhá postupnému rozpouštění a ztrátě vzorků, i když tento proces někdy zpomalí hustý želírovací prostředek.

Životnost referenční elektrody do značné míry závisí na použití, a počítá se od několika týdnů po několik let v závislosti na teplotě a tlaku cyklu, který rozšiřuje a stahuje elektrolyt a umožňuje „pumpování“ elektrolytu ze senzoru. U znečištěných vzorků referenční spoj podléhá rovněž obalení nebo kontaminaci.

Životnost senzoru při běžném, středně silném použití za okolní teploty a tlaku je zpravidla 6 měsíců až 2 roky, ale může ji snížit řada faktorů, z nichž nejběžnější jsou uvedeny výše.

Pokud je senzor pH nebo ORP skladován za běžné pokojové teploty s originálním víkem na uskladnění a s roztokem na konci elektrody, může vydržet více než rok, aniž by došlo ke zhoršení výkonu. Pokud skladovací roztok vyschne nebo unikne v důsledku uskladnění za vysoké teploty, zmrzne nebo v důsledku jiných příčin, může se životnost značně snížit.