Elektroden

Hanna Instruments is de grootste Europese producent van pH-elektroden en levert al decennia lang technologisch innovatieve producten aan zijn wetenschappelijke cliënteel over de hele wereld.

de ideale pH-elektrodepH-metingen worden uitgevoerd met elektroden gemaakt uit een speciaal pH-gevoelig glazen voeluiteinde. In 1981 ontwikkelde Hanna Instruments haar eigen technologie met de hulp van het experimentele instituut voor glas in Murano. Vanaf toen heeft ons bedrijf het beste in glastechnologie aangeboden en het grootste bereik aan pH-elektrodes.

Hoe kies ik een pH-elektrode?

De meeste pH-meters worden geleverd met elektroden voor algemeen gebruik. Hoewel deze voor veel toepassingen goed zijn, zijn er een aantal applicaties die gespecialiseerde elektroden vereisen, zoals voedsel, drank, cosmetica, waterbehandeling en meer. Meerdere factoren spelen een rol bij het kiezen van de juiste elektrode.

Tipvorm

punt pH-elektrodeDe sensorpunt van een pH-elektrode is vervaardigd in verschillende vormen. Elk met een uniek doel om de sensornauwkeurigheid, reactie en levensduur te maximaliseren.

  • Sferisch: aanbevolen voor algemeen gebruik in waterige of vloeistofoplossingen. De ronde bol zorgt voor een breed contactoppervlak met het monster.
  • Conisch: aanbevolen voor het meten van emulsies, halfvaste of vaste stoffen. Dankzij hun spits profiel zijn ze ideaal voor directe penetratie in monsters zoals, grond, gels, sauzen, kazen, vlees en voedsel in het algemeen.
  • Plat: zorgt voor een directe oppervlaktemeting van een monster. Deze zijn ideaal voor het meten van pH van vlakke oppervlakken zoals huid, leder, papier, maar kan ook worden gebruikt als de elektrode in een stromend staal wordt geplaatst. Bij een plat uiteinde zal er minder afzetting plaatsvinden op de elektrode, voornamelijk bij procescontrollers waarbij de elektroden rechtstreeks in buizen worden geïnstalleerd.
  • Koepelvormig: net als bij een sferisch profiel, worden deze gebruikt waar een kleiner profiel de functionaliteit zou verbeteren, zoals bij elektroden met technologie om verstoppingen te voorkomen, of waar ruimte nodig is bij de elektrodeconstructie, zoals bij beschermde bolelektroden.

Als u de glazen punt van de elektrode vastneemt, of niet goed reinigt, vermindert de levensduur en kan de nauwkeurigheid worden beïnvloed.

Glasmembraan

glasmembraan pH-elektrodeHet juiste glastype van een pH-membraan kiezen, zorgt voor metingen van de hoogste kwaliteit met de grootste nauwkeurigheid. De eigenschappen van het glasmembraan zijn uitermate belangrijk om te bepalen hoe de elektrode zal reageren. Kenmerken van pH-glas zijn onder meer verwerkbaarheid (welke vormen kunnen worden gemaakt met een bepaalde glassamenstelling), impedantie van het glas (beïnvloed door vorm en dikte), pH-bereik, temperatuurbereik en slijtvastheid.

  • Algemeen (GP), waterstofgevoelig glas voor algemeen gebruik biedt de beste respons over het gehele pH-bereik en kan voor een breed scala aan toepassingen worden gebruikt. Deze samenstelling van glas wordt meestal gebruikt met een bolvormige tip.
  • Lage temperatuursglas (LT) heeft een lagere impedantie en is geschikt voor monsters onder de 60°C en is niet geschikt voor een pH hoger dan 10. Ze worden vaak aangeboden in platte of conische vorm.
  • Hoge temperatuursglas (HT) is ontworpen voor langdurig gebruik bij verhoogde temperaturen. Als de glasimpedantie afneemt, biedt glas voor hoge temperaturen een hogere weerstand, waardoor nauwkeurige resultaten kunnen worden verkregen met uitstekende responstijden. Deze samenstelling van glas wordt meestal gebruikt met een bolvormige tip.
  • HF-gevoelig glas werd ontworpen voor agressieve omgevingen in de aanwezigheid van waterstoffluoride. De alkalische fout voor dit type gevoelig glas is heel hoog en is niet geschikt voor pH-metingen hoger dan 10.

Junctie-ontwerp

Het type junctie dat wordt gebruikt bij een pH-elektrode is één van de belangrijkste overwegingen bij het kiezen van de juiste pH-elektrode. Elke verstopping bij een junctie kan leiden tot foute en onstabiele metingen. De referentiehalvecel moet zo ontworpen worden dat contact tussen de vloeistof binnenin de halve cel en de geteste vloeistof toegelaten wordt. De vuloplossing moet voldoen aan verschillende vereisten: er mogen geen stoffen in het monster zitten die kunnen interfereren met het geteste monster, de te meten oplossing mag niet reageren met de oplossing van de referentie-halvecel, en de te meten oplossing mag niet chemisch reageren met de oplossing van de referentie-halvecel.

De junctie (of verbinding, het deel in contact met de twee vloeistoffen) is gemaakt uit materialen die niet mogen interfereren of chemisch aangevallen mogen worden door de oplossingen.

junctie pH-elektrode
  • Poreus keramiek
    Keramische filter met verschillende poreusheden, normaal gebruikt bij elektrodes met glazen behuizing, omdat keramiek eenvoudig in glas gesmolten wordt.
  • Poreus PTFE
    Filters van poreus PTFE eveneens met verschillende poreusheden. Dankzij zijn chemische voordelen wordt PTFE wijdverspreid gebruikt in industriële toepassingen
  • Microporeus gaas
    Filters met microporeus gaas worden toenemend gebruikt omdat, wanneer het stofachtige materiaal uit zijn positie gehaald wordt, de junctie vernieuwd wordt met een onvervuild, vers oppervlak.
  • Open ontwerp
    Andere soorten juncties zijn o.a. de open junctie. De referentiehalvecel is gevuld met een speciale gel die in rechtstreeks contact komt met de te meten oplossing. Een voordeel van een open junctie is de lage contactweerstand en de virtuele onmogelijkheid om te verstoppen.

Elektrodelichaam

 pH-elektrode van glasHet lichaam/de behuizing van een pH-elektrode kan worden gemaakt van verschillende materialen: glas, PEI, PVDF.

Tot de jaren 1970 was het een gewoonte om twee halve cellen afzonderlijk aan te bieden: de glazen pH-elektrode en de referentie-elektrode. Vandaag is het normaal om de twee cellen in een gecombineerde elektrode aan te bieden. De referentie-elektrode wordt nog steeds gebruikt als een enkele halve cel voor ion-selectieve elektrodes (ISE). De pH-tip met gevoelig glas is gelast aan een buis met gewoon glas dat niet pH-gevoelig is. De pH-elektrode, afzonderlijk of gecombineerd, kan worden geproduceerd als een volledige glazen eenheid, ideaal voor labogebruik, of met de bescherming van een behuizing uit plastic materiaal dat compatibel is met een chemische omgeving.

  • Glas
    Glazen behuizingen zijn een belangrijk onderdeel van het ontwerp van de pH-elektrode. Glas is bestand tegen een verscheidenheid aan chemicaliën, is gemakkelijk schoon te maken en draagt warmte gemakkelijk over voor een snel thermisch evenwicht tussen het monster en de sensor. Elektroden met glazen behuizing zijn ideaal voor elk type laboratoriumtoepassing.
  • PEI
    Polyetherimide is een hoogwaardige, duurzame kunststof die uitstekend bestand is tegen agressieve chemicaliën. Robuust en veerkrachtig, PEI-elektroden zijn ideaal voor omgevings- of industriële toepassingen in het veld of op de fabrieksvloer.
  • PVDF
    Polyvinylideenfluoride is een kunststof van voedingskwaliteit die bestand is tegen een verscheidenheid aan reinigingsmiddelen en oplosmiddelen. Het is duurzaam en heeft een hoge weerstand tegen slijtage, mechanische sterkte en weerstand tegen schimmelgroei.
  • Inox of titanium
    Dit extreem robuuste materiaal is ontworpen en gebouwd met AISI 316 roestvrij staal en is bestand tegen een breed scala aan agressieve chemicaliën in de zwaarste toepassingen. De buis werkt als aardingspin.

Elektrodeconnectie

connecties pH-elektrodenVerbinding en communicatie is uw laatste overweging bij het selecteren van een elektrode. Het is belangrijk om te begrijpen dat niet alle elektroden op alle meters kunnen worden aangesloten. Sommige sensoraansluitingen zijn specifiek voor een meter, merk of fabrikant.

  • Een BNC-connector is een universele aansluiting voor sensoren. Elke pH-meter met een BNC-connector is compatibel met elke pH-elektrode met een BNC-connector, ongeacht de fabrikant van het apparaat.
  • Een BNC + PIN-connector is voor meters die CAL Check ™ gebruiken.
  • Een DIN-connector is een meerpolige aansluiting met schroefdraad, is fabrikantspecifiek en past doorgaans bij een compatibele meter. De pinverbindingen maken extra sensorfuncties mogelijk, zoals geïntegreerde temperatuursensoren, versterkers en aardingspennen.
  • Een Quick DIN-verbinding zorgt voor een eenvoudige, waterdichte en veilige verbinding zonder een schroefdraadverbinding vast te draaien. Deze verbindingen zijn ook typisch afgestemd op een specifieke meter.
  • Een 3,5 mm digitale connector heeft een vierpolig ontwerp dat wordt gebruikt met digitale elektroden. Deze verbinding maakt digitale gegevensoverdracht van de sensor naar de meter mogelijk en is ook meterspecifiek. In de sonde bevindt zich een geïntegreerde microchip die kalibratiegegevens, elektrodetype en serienummer opslaat, waardoor het mogelijk is om sensoren te wisselen zonder opnieuw te hoeven kalibreren.
  • Bluetooth draadloze connectiviteit is beschikbaar met onze HALO-elektroden. Deze sensoren sturen informatie digitaal naar onze Hanna Lab-app die beschikbaar is op verschillende ‘slimme’ apparaten.

pH en temperatuur

automatische temperatuurcompensatie pH-elektrodeOmdat pH temperatuurafhankelijk is, wordt bij de meeste pH-elektrodes een temperstuursensor in de behuizing ingebouwd. Dit om een automatische temperatuurcompensatie te verkrijgen bij het meten van de pH van een monster. De pH zal dan weergegeven worden als de pH-waarde van het monster bij een temperatuur van 25°C (internationaal vastgelegde waarde).

Een goed gemaakte pH-elektrode verbindt inwendige spanning van de referentiehalvecel en sensor, zodat ze elkaar uitschakelen. De enige variabele is het monster dat vergeleken wordt met standaard pH-buffers. Hanna Instruments verbindt de inwendige halve cellen zodat veranderingen in spanning met temperatuur elkaar virtueel uitschakelen.

Correct gebruik en reiniging van pH-elektrode

vloeistoffen voor pH-elektrodeEen propere pH-elektrode levert de beste metingen. Hanna Instruments heeft de effecten van een bevuild pH-oppervlak op de efficiëntie van een elektrode bestudeerd en heeft het probleem van hoe een glasoppervlak op een degelijke manier gereinigd moet worden, opgelost. Hanna Instruments is ook fabrikant van alle vloeistoffen voor het kalibreren en onderhouden van pH-elektroden.

Lees hier onze BLOG: 10 fouten bij het meten van pH!

De meest geschikte pH-elektrode vinden voor ùw toepassing? Neem contact op met uw regioverantwoordelijke.