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Sette consigli per la scelta degli elettrodi di pH

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Quando si sceglie l'elettrodo di pH giusto, si devono considerare fattori come il tipo di connettore, la soluzione di riempimento, la forma della membrana di vetro, il tipo di giunzione, l'influenza della temperatura e il ciclo di sostituzione per garantire misure di pH accurate.

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Sette consigli per la scelta degli elettrodi di pH

il pH è un parametro misurato nei laboratori di acque reflue e di acqua dolce di tutto il mondo. Uno dei modi migliori per misurare questo parametro è la combinazione di un misuratore di pH da banco o portatile con una sonda o un elettrodo di pH. In alcune applicazioni, sono necessarie sonde specializzate per ottenere dati precisi sul pH. Questo articolo presenta alcune caratteristiche specifiche delle sonde di pH da considerare per ottimizzare le misure di pH!

01/Tipo di connettore
Per prima cosa, controllare il connettore per garantire la compatibilità tra la sonda di pH e lo strumento. Ad esempio, lo ZWIN-CONT1006 è compatibile con qualsiasi sonda IDS (Intelligent Digital Sensor) grazie al suo connettore proprietario, ma con un adattatore può anche collegarsi ai comuni connettori analogici BNC.
I connettori IDS sono facili da installare e vengono forniti di serie con gli strumenti ZWIN-CONT1006. Sono codificati a colori in base ai parametri per facilitarne l'uso. Il pH è codificato in giallo, per consentire una chiara comprensione del parametro misurato a colpo d'occhio sia dal connettore che dallo schermo. I sensori IDS consentono di includere la temperatura in un unico cavo, il che significa che la stessa sonda può essere utilizzata per misurare sia la temperatura che i valori di pH.
Con l'uso di un adattatore, ZWIN-CONT1006 può essere utilizzato anche con qualsiasi connettore analogico BNC. Le sonde con connessioni BNC sono sonde di segnale analogico, il che significa che c'è un segnale diretto in millivolt (mV) tra la sonda di pH e lo strumento. Le sonde BNC possono essere utilizzate con qualsiasi strumento dotato di connettore BNC. Poiché si tratta di un segnale analogico, molte sonde di pH basate su BNC non includono un termistore; in questo caso, è possibile utilizzare una sonda di temperatura separata per ottenere misure di pH accurate. Se si utilizza un'altra sonda di temperatura sullo ZWIN-CONT1006, è possibile utilizzare un'impostazione per "prendere in prestito" la temperatura da quella sonda, sostituendo di fatto la necessità di una sonda di temperatura dedicata.
Inoltre, i sensori IDS possono essere dotati di una testa plug-in e di un modulo radio universale collegabile, che aggiunge funzionalità wireless a una singola sonda. Ciò significa che non è più necessario portare i campioni a un misuratore da tavolo. Al contrario, le misure possono essere effettuate sul posto con il sensore, purché lo strumento di misura si trovi nel raggio d'azione della radio.

02/Soluzione di riempimento
È necessario considerare anche la soluzione di riempimento. Questa soluzione di riferimento interna fa parte della sonda di pH e serve a mantenere un potenziale stabile all'interno della sonda.
Molte sonde sono dotate di una soluzione di riferimento in gel, semplice e affidabile per la maggior parte dei lavori di laboratorio. La soluzione di riferimento in gel non può essere ricaricata, ma rimane stabile per lungo tempo e non richiede quasi alcuna manutenzione. Inoltre, non è necessario preoccuparsi di cambiare la soluzione di riempimento.
Se si desidera avere un maggiore controllo sulla soluzione di riferimento, si può optare per una sonda ricaricabile. È possibile integrare una sonda ricaricabile con soluzione di riferimento aggiuntiva, a seconda delle necessità. Una sonda di pH ricaricabile può funzionare correttamente solo quando il livello della soluzione di riempimento è superiore al livello della sostanza da misurare.

03/Forma della membrana di vetro
In alcuni casi, la forma di un elettrodo di pH è importante. Alcune forme comuni includono sfere, coni e cilindri, che sono simili in quanto hanno tutti una membrana di vetro arrotondata all'estremità. La superficie arrotondata ha una superficie più ampia e fornisce una maggiore sensibilità di misura.

04 Tipo di giunzione
Discutiamo poi brevemente i tipi di giunzione delle sonde di pH. La giunzione è il punto in cui la soluzione di riempimento fuoriesce, mantenendo un potenziale costante all'interno della sonda. Indipendentemente dal tipo di giunzione utilizzata in una sonda di pH, assicurarsi che sia completamente immersa nel campione per garantire risultati coerenti.

La giunzione a filo di platino è un tipo di giunzione comune. Si tratta di un fascio di fili di platino sottili che consentono una piccola quantità di fuoriuscita e servono come una buona giunzione per uso generale.
Un altro tipo di giunzione è la giunzione di terra, che circonda l'intera circonferenza della sonda. Questo tipo di giunzione consente un'ampia fuoriuscita ed è progettata per lo scarico rapido di soluzioni di riempimento in applicazioni con materiale particolarmente denso o particolato. Si comporta bene anche in applicazioni con bassa forza ionica.
La giunzione a fibre, nota anche come giunzione Pellon, è simile allo stoppino di una lampada a olio. Questo design è simile ad altri prodotti ambientali progettati per il lavoro sul campo.
Alcune sonde di pH utilizzano un sistema di riferimento a doppia giunzione. Questo sistema è robusto e resistente agli effetti di riflusso, con un tempo di risposta rapido. La giunzione secondaria consente alla sonda di continuare a funzionare anche in caso di riflusso.

05/Temperatura
La temperatura è un fattore chiave nella misurazione del pH. L'equazione di Nernst dimostra che la temperatura è una delle variabili necessarie per determinare l'attività degli ioni idrogeno in una soluzione. Senza letture accurate della temperatura, non è possibile ottenere valori di pH precisi!

Molte sonde moderne integrano la misurazione della temperatura. Se la sonda non dispone della funzionalità di temperatura integrata, assicurarsi che sia disponibile una sonda di temperatura separata. Se la temperatura del campione è costante, è possibile inserire manualmente la temperatura sullo strumento. Tuttavia, poiché il valore del pH dipende fortemente dalla temperatura del sistema, la scelta migliore è quella di misurare la temperatura corrente con la sonda.

06/Ciclo di sostituzione
Avete una vecchia sonda di pH la cui velocità o precisione si è deteriorata? Poiché la parte funzionale dell'apparecchiatura è un materiale di consumo, le sonde di pH devono essere sostituite regolarmente. Dopo un uso prolungato, la superficie della sonda può sviluppare piccole crepe, causando un "cortocircuito" del sistema e dando luogo a letture imprecise. La soluzione di riempimento di qualsiasi elettrodo, sia esso a gel o a liquido, ha una durata limitata. Una volta che la sonda di pH si guasta, deve essere sostituita per ripristinare letture accurate del pH. La maggior parte delle sonde di pH da laboratorio ha una durata di vita di circa un anno, a seconda delle condizioni di conservazione, della manutenzione e del rigore delle applicazioni.