Co je pH elektroda?

pH sonda se používá k měření hodnoty pH pomocí skleněné membrány, která je citlivá na ionty H+. Zařízení měří jejich aktivitu v roztoku, z čehož lze určit jeho zásaditost nebo kyselost.

Z čeho se skládá pH elektroda?

pH elektroda se skládá ze dvou elektrochemických poločlánků: indikačního a srovnávacího. Ty jsou propojeny citlivým voltmetrem, který převádí hodnoty elektromotorické síly (SEM) mezi roztoky na výsledek z pH stupnice. Měřicí systém tvoří skleněná membrána, která nese záporný povrchový náboj.

Jak funguje pH elektroda?

pH elektroda měří potenciální rozdíl mezi referenční elektrodou a skleněnou pH elektrodou. Tento rozdíl závisí na koncentraci iontů H+ v roztoku, tj. na kyselosti/pH roztoku.

Sklon pH elektrody – charakteristiky

Sklon charakteristiky pH elektrody ukazuje, jak se mění potenciál dané pH sondy pod vlivem desetinásobné změny koncentrace iontu, na který je elektroda citlivá. V případě skleněné elektrody se jedná o změnu jejího potenciálu na jednotku pH [mV/pH].

Které elektrody pro měření pH?

pH se měří pomocírůzných typů elektrod:

• Skleněné elektrody ( měřicí elektrody) s pH-citlivou skleněnou membránou a referenční elektrodou s potenciálem, který je co nejvíce nezávislý na pH a teplotě
• Kombinované elektrody – skleněná elektroda a referenční elektroda spojené v jednom zařízení. Kombinované elektrody fungují na principu snímacího poločlánku (stříbrný drát pokrytý AgCl) a referenčního poločlánku (referenční elektroda Ag/AgCl). Tyto dvě součásti musí být spojeny, aby se uzavřel obvod a pH metry mohly měřit pH.

V praxi se dnes nejčastěji používají kombinované pH elektrody, protože jsou pohodlné, kompaktní a snadno se používají.

Elektrody se skleněným tělem a elektrody s epoxidovým tělem

Díky své mechanické odolnosti jsou elektrody s epoxidovým tělem vhodné pro náročné aplikace, např. a jejich nevýhodou je nižší tepelná odolnost ve srovnání se skleněnými elektrodami. Nyní je lze také použít k určení pH roztoků obsahujících organická rozpouštědla a korozivní látky. Naproti tomu skleněné elektrody odolávají vyšším provozním teplotám a vysoce korozivním rozpouštědlům.

Jaký je rozdíl mezi elektrodou s jednoduchým a dvojitým spojem?

Elektrody s jednoduchým spojem mají jeden spoj, kterým elektrolyt přechází do vzorku. Jsou vhodné pro obecné použití.

Elektrody s dvojitým spojem mají přidaný druhý solný můstek, který brání interakci mezi elektrolytem a vzorkem. Tím chrání spoj před zanášením nebo chemickými reakcemi. Používají se u vzorků obsahujících bílkoviny, sulfidy, těžké kovy nebo jiné látky, které by reagovaly se stříbrem nebo mohly kontaminovat referenční elektrolyt.

Proč je při měření pH laboratorní pH elektrodou potřebná referenční elektroda?

Referenční elektroda je nezbytná k  zajištěnídefinovaného a stabilního referenčního potenciálu, vůči němuž se měří potenciál skleněné pH elektrody. Je vyrobena z materiálu, který je necitivý na ionty H⁺ a zároveň je otevřená vůči prostředí vzorku prostřednictvím spojky. Proto se její potenciál během měření prakticky nemění.

Potenciál skleněné pH elektrody se mění v závislosti na aktivitě iontů H⁺ v roztoku, ale tento potenciál sám o sobě nelze přímo změřit. Proto se vždy měří rozdíl mezi potenciálem pH elektrody a referenční elektrody. Aby bylo měření možné, musí být obě elektrody ponořeny do stejného roztoku, aby se uzavřel elektrický obvod.

Jak čistit pH elektrody?

pH sonda by měla být pravidelně čištěna, abyse na povrchu její skleněné baňky neusazoval žádný materiál. V opačném případě se elektroda kalibruje, což vede k nepřesným měřením.

Tipy pro účinné čištění pH elektrod

Ve většině případů stačí k odstranění mastnoty a oleje teplá voda s prostředkem na mytí nádobí. Usazeniny vápna nebo oxidu železa lze odstranit octem, kyselinou citronovou nebo zředěnou kyselinou chlorovodíkovou. Membránu nikdy nečistěte mechanicky. I pouhé otření nebo osušení může vést k chybám v měření. Po čištění elektrodu opláchněte deionizovanou (destilovanou) vodou.

Jak často bych měl elektrodu čistit?

Elektrodu je třeba čistit minimálně jednou za měsíc. Kromě toho je nutné ji vyčistit také před každou kalibrací.

Jak skladovat pH elektrody, když se nepoužívají?

Skladování pH elektrody v několika krocích:

1. Zavřete otvor pro doplňování elektrolytu, pokud je k dispozici.
2. Naplňte ochranný kryt elektrolytovým roztokem.
3. Vložte vyčištěnou elektrodu do ochranného víčka.
4. Při delším skladování pravidelně kontrolujte, zda je v ochranném krytu dostatečné množství elektrolytu.
5. Elektrodu skladujte tak, aby se do konektoru nedostala vlhkost.

Nikdy neskladujte pH elektrody v deionizované vodě, protože dochází k vyčerpání iontově bohatého referenčního elektrolytu. V některých případech je možné místo roztoku použít pufry pH 4 nebo 7 .

Jak často bych měl měnit skladovací roztok pro pH elektrody?

Pokud je elektroda skladována déle než šest měsíců, měl by být po uplynutí této doby vyměněn roztok KCl, ve kterém je ponořena.

Jak kalibrovat pH elektrodu?

Před měřením musí být pH převodník kalibrován k použité elektrodě. K tomuto účelu se používají tři metody: jednobodová, dvoubodová a tříbodová kalibrace.

• Jednobodová kalibrace se používá pro základní nastavení nulového bodu elektrody, obvykle v pufru pH 7. Slouží pro aplikace, kde není vyžadována vysoká přesnost.
• Dvoubodová kalibrace je nejčastěji používanou metodou pro měření pH. Pro kalibraci se používají dva pufrovací roztoky, např. pH = 7 a pH = 4. Ačkoli pH převodníky umožňují libovolné pořadí pufrovacích roztoků, je rozumné začít s neutrálním roztokem pH = 7.
• Tříbodová kalibrace – doporučujeme ji v případě, že kalibrace musí pokrývat obzvláště široký rozsah, např. pH = 4 až pH = 9.

Postupná kalibrace elektrody pro měření pH

1. Elektrodu důkladně opláchněte v oplachovém roztoku.
2. Elektrodou zatřeste, abyste odstranili zbytky roztoku.
3. Ponořte dostandardního roztoku.
4. Počkejte, až se naměřená hodnota ustálí.
5. Zaznamenejte naměřenou hodnotu a známou hodnotu pH standardníhoroztoku.
6. Opakujte pro libovolný počet bodů.

Jak často kalibrovat pH metr?

pH metr by měl být kalibrován každý den, vždy před sérií měření. KalibracepH elektrody by měla být prováděna také po každé údržbě (např. čištění nebo výměna elektrody), nejpozději po 3 až 4 týdnech provozu.

Jak vybrat pH senzor? Kritéria

Jak správně vybrat pH elektrodu pro konkrétní aplikaci? Tato otázka je velmi důležitá, protože výběr elektrody ovlivňuje její životnost. Chcete-li vybrat správný senzor, měli byste:

1. Zkontrolovat parametry média a instalace, ve které má elektroda pracovat, jako je například typ měřeného média, teplota a tlak, chemické složení nebo rozsah pH.
2. Vybrat vhodnou membránu. Čím je membrána propustnější, tím je potenciál referenční elektrody stabilnější.
3. Rozhodnout, zda má elektroda obsahovat integrovaný teplotní senzor, jako je JUMO tecLine pH.
4. S ohledem na typ aplikace vyberte typ membránového skla, ze kterého je vyrobena měřicí část elektrody.

Má JUMO pH elektrody pro potravinářský průmysl? Kombinovaná pH elektroda ISFET

Kombinovaná pH elektroda ISFET se díky své robustní konstrukci a odolnosti proti mechanickému poškození, rychlé odezvě a vysoké přesnosti měření pH i při nízkých teplotách může úspěšně používat například v těchto zařízeních:

• potravinářských a nápojových provozech
• mlékárny, sýrárny
• všechny hygienické výrobní procesy
• výrobní procesy s požadavky 3-A

Senzor splňuje hygienické požadavky podle 3-A.

pH elektroda – kdy je třeba ji vyměnit? Životnost

pH elektrody podléhají opotřebení a musí být pravidelně vyměňovány. Stupeň opotřebení elektrody lze rozpoznat podle vzhledu solných prstenců, které se časem smývají a mizí. Životnost pH elektrody je omezena postupným stárnutím senzoru a trvá přibližně 360 měření (nebo jeden rok při jednom měření denně). Je prakticky nemožné určit přesnou životnost, protože je ovlivněna mnoha faktory.

Jak se starat o pH metr?

Několik základních pravidel, která je třeba dodržovat, aby elektroda měla co nejdelší životnost:

1. Vhodná poloha, svisle mezi 0 a 35. Elektrické připojení by mělo být o 10 výše než měřicí membrána.

2. Pravidelná kalibrace

3. Skladování v nádobách s kapalným KCl, aby nedošlo k vysušení pH elektrody.

4. Pravidelné čištění, zejména pokud sondy pracují v kontaminovaném prostředí.

Která pH sonda pro akvárium? JUMO ecoLine/ JUMO BlackLine pH

Kombinované sondy řady JUMO ecoLine / JUMO BlackLine pH lze použít k měření pH vody v akváriích, včetně mořských akvárií. Provozní teplota těchto elektrod je mezi 0 a 60 °C. Kromě toho se tato zařízení vyznačují vynikajícím poměrem cena/výkon.

Jaké jsou nejmodernější pH elektrody pro náročné aplikace? JUMO tecLINE HD

Senzory pHJUMO tecLINE HD jsou určeny pro nejnáročnější aplikace, pro procesní a průmyslové aplikace. Obsahují také vestavěný teplotní senzor pt1000.

Typické oblasti použití:

• chemický průmysl
• procesní voda
• průmyslové odpadní vody: procesní odpadní vody, odpadní vody s vysoce kontaminovanými médii: přítomnost oleje nebo elektrodových jedů
• galvanický průmysl: procesní odpadní vody, média obsahující jedy pro elektrody (kovové ionty, komplexotvorné činidla)
• elektrárny a spalovny odpadů: čištění spalin
• cukrovarnický průmysl: konstantně vysoká teplota, přítomnost elektrodových jedů (např. sulfidy).

Jaké teploty a tlaky mohou pH sondy snášet?

Naše pH elektrody, které lze použít například na potrubích, mají v závislosti na modelu různé rozsahy přípustné teploty a tlaku. Například modely JUMO tecLine HD mohou pracovat při teplotách od 0 do 135 °C a odolávají procesním tlakům až 13 barů. Jiné modely, jako například JUMO ecoLine/JUMO BlackLine pH, jsou vhodné pro teploty od 0 do 60 °C a tlaky od 0 do 6 barů. Více informací o konkrétních modelech naleznete na našich webových stránkách.