JUMO tecLine pH insteek elektrode

JUMO tecLine pH insteek elektrode

Waterstofionen

Bij pH-waarde gaat het om de waterstof, of nauwkeuriger, om de waterstofionen. De voor de pH-waarde verantwoordelijke soorten zijn oxoniumionen (H₃O⁺) resp. hydroniumionen (H₉O₄⁺). Het begrip “waterstofionen” is echter zozeer verbreid, dat het gebruikelijker is deze te gebruiken in plaats van de begrippen “oxoniumionen” of “hydroniumionen”. In water en waterige oplossingen ontstaan waterstofionen bij het uiteenvallen van zuur- of watermoleculen.

Zuiver water vervalt in waterstofionen (H⁺) en hydroxidionen (OH⁻).

pH-waarde

De cijfers voor de waterstofionen-concentratie zijn zeer onpraktisch en onoverzichtelijk. Sören Peter Lauritz Sörensen, een Deense chemicus, vereenvoudigde dit toen hij in 1909 het begrip “pH” invoerde. Hij gebruikte het negatieve briggse logaritmestelsel van waterstofionenconcentratie.

Waterstof­ionen­concentratie

Exponentieel weergave

pH-waarde

0, 000 000 000 001 mol/l

10⁻¹² mol/l

12

0, 000 000 1 mol/l

10⁻⁷ mol/l

7

1 mol/l

10⁰ mol/l

0

true

JUMO tecLine HD pH-insteekelektrode

JUMO tecLine HD pH-insteekelektrode

Do's and Don'ts
pH elektrodes vragen om speciale aandacht met betrekking tot gebruik en bewaren. Omdat de sensor van glas is, is deze extra kwetsbaar. Let u op de volgende aandachtspunten:

1. Voorkom mechanische belasting van de glaselekrode (kwetsbaar).

2. Bewaar uw sensor altijd in de door JUMO meegeleverde bewaarvloeistof. Dit om te voorkomen dat uw sensor uitdroogt of vervuilt raakt.

3. Plaats uw sensor nooit in demi-water, de pH-elektrode loopt hierin zeer snel leeg wat een defect aan de sensor veroorzaakt.

4. Plaats uw pH-elektrode niet in de buurt van een "stoorfactor" zoals een motor of een frequentieregelaar. pH heeft een zeer laag spanningsveld in mV en deze kan beïnvloed worden door het magnetisch veld wat een stroring veroorzaakt.

false

JUMO tecLine HD pH-insteekelektrode

JUMO tecLine HD pH-insteekelektrode

De pH-glaselektrode
De glaselektrode is de meest betrouwbare sensor voor pH-meting. Het werkbereik dekt nagenoeg het totale pH-bereik. Alleen voor sterk alkalische oplossingen zijn speciale membraanglazen nodig. De glaselektrode is goed bestendig, pH-elektroden kunnen het meerdere jaren uithouden en zijn in de meeste meetmedia toepasbaar. Moderne bouwvormen zijn dermate robuust dat de veelal gevreesde breekbaarheid van het glas in de meeste toepassingen geen probleem meer vormt.

Opbouw van de pH-elektrode
De sensor voor de meting is de pH-elektrode. Die bestaat uit twee elektrochemische half-elementen, te weten de meet en de geleidende elektrode. Aan de meetelektrode bouwen waterstofionen een potentiaal op, die afhankelijk is van de pH waarde van de meetoplossing. Het potentiaal van de geleidende elektrode blijft constant en is niet afhankelijk van de pH-waarde. Het verschil tussen de beide potentialen bepaalt het elektrische signaal in de sensor en is de meetelektrodespanning.

true

image alt text

Please insert your image description here.

Hoe ontstaat het potentiaal aan de glaselektrode?
Het pH gevoelige element is het glas-membraan, meestal een bulb onderaan de pH-elektrode. Het membraan bestaat uit speciaal silicaatglas. Aan het oppervlakte van het glasmembraan zijn waterstofionen gebonden.

Potentiaalvorming
Het oppervlakte van het membraan is elektrisch negatief geladen. Waterstofionen dragen een positieve elektrische lading. De gebonden waterstofionen en het silicaat vereffenen hun elektrische lading onderling. Gedurende de meting wisselt het membraan waterstofionen met de meetoplossing uit, tot een balans tussen beide mediums bereikt is.

Hoge weerstand
Glas is een slechte elektrische geleider, dat wil zeggen de weerstand is zeer hoog. De elektrische lading op het membraanglas is zeer gering. Voor de meting betekent dit dat zowel de pH-meter resp. de pH-meetomvormer/-regelaar en de elektrische verbindingen een zeer hoge ingangs- resp. isolatie-weerstand (R≥10¹²Ω) moeten laten zien.

false

image alt text

Please insert your image description here.

Membraanglas en uitvoering

Voor verschillende toepassingsgebieden zijn verschillende glassoorten beschikbaar.

JUMO biedt de volgende mogelijkheden:

UW-glas

Lageweerstand, universeel inzetbaar

HA-/HT-glas

Toepassingen boven pH 12 of hogere mediumtemperaturen (>90°C)

C-glas

Fluoridebestendig glas

TT-glas

Lage-temperatuur glas -30..+30°C

DS-glas

Glassoort voor elektroden, die (damp) gesteriliseerd moeten worden

Referentie-elektrode
De referentie-elektrode maakt de pH-elektrode in de meetkring compleet. Deze beïnvloedt wezenlijk de betrouwbaarheid van de meetwaarde en de benodigde onderhoudskosten. Het meest bekend is de zilver/zilverchloride elektrode (Ag/AgCI). Deze referentie-elektrode heeft zich voor de meeste toepassingen goed bewezen.

true