PORADNIK

Elektroda pH – wszystko, co musisz wiedzieć

Wartość pH to jeden z najczęściej mierzonych parametrów w analizie cieczy. By go określić, powszechnie stosuje się elektrody pH. Pozwalają one mierzyć kwasowość i zasadowość w sposób ciągły, w trakcie trwania procesu technologicznego. Sprawdź nasze FAQ – dzięki niemu poznasz odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania związane z elektrodami pH i dobierzesz odpowiednie urządzenie do Twojej aplikacji.

Co to jest elektroda pH?

Sonda pH służy do mierzenia wartości pH za pomocą szklanej membrany, która jest czuła na jony H+. Urządzenie mierzy ich aktywność w roztworze, na podstawie czego można określić jego zasadowość lub kwasowość.


Z czego zbudowana jest elektroda pH?

Elektroda pH zbudowana jest z dwóch elektrochemicznych półogniw: wskaźnikowej i porównawczej. Są one połączone czułym woltomierzem, który przelicza wartości siły elektromotorycznej, tzw. SEM roztworów na wynik ze skali pH. Szklana membrana, która ma negatywny ładunek, stanowi system pomiarowy.

Jak działa elektroda pH?

Elektroda pH mierzy różnicę potencjałów elektrody odniesienia i szklanej elektrody pH. Różnica ta zależy od stężenia w roztworze jonów H+, czyli kwasowości/pH roztworu.

Nachylenie charakterystyki elektrody pH

Nachylenie charakterystyki elektrody pH pokazuje, jak zmienia się potencjał danej sondy pH pod wpływem dziesięciokrotnej zmiany stężenia jonu, na który czuła jest elektroda. W przypadku elektrody szklanej jest to zmiana jej potencjału na jednostkę pH [mV/pH].

Jakie elektrody do pomiaru pH?

Pomiar pH dokonywany jest z użyciem różnego rodzaju elektrod:

Pomiar pH dokonywany jest z użyciem różnego rodzaju elektrod:

  • elektrody szklane (elektrody pomiarowe) z membraną szklaną wrażliwą na pH oraz elektrodą odniesienia o potencjale możliwie niezależnym od pH i temperatury

  • elektrody kombinowane – elektroda szklana i elektroda odniesienia połączone w jednym zespole. Elektrody kombinowane posiadają półogniwo pomiarowe (srebrny drut pokryty AgCl) i półogniwo odniesienia (drut elektrody odniesienia Ag/AgCl). Te dwa elementy muszą być połączone w obwód, aby mierniki pH mogły uzyskać odczyt pH.

Obecnie do pomiaru pH najczęściej używa się elektrod zespolonych pH, zwanych kombinowanymi. Są one o wiele wygodniejsze w praktyce pomiarowej.

Elektrody o korpusie szklanym i epoksydowym

Ze względu na swoją odporność mechaniczną, elektrody epoksydowe nadają się do wymagających zastosowań, np. w laboratoriach, a ich wadą jest mniejsza odporność termiczna w porównaniu z elektrodami szklanymi. Obecnie można je również stosować do określania pH roztworów zawierających rozpuszczalniki organiczne i substancje korozyjne. Z kolei elektrody szklane mogą wytrzymać wyższe temperatury pracy i silnie żrące rozpuszczalniki.

Jaka jest różnica między elektrodą jednozłączową a dwuzłączową?

Elektrody dwuzłączowe posiadają dodatkowy mostek solny, który zapobiega reakcjom pomiędzy roztworem wypełniającym elektrodę a próbką. Reakcje te mogłyby uszkodzić złącze elektrody. Elektrody z podwójnym złączem są stosowane do badania próbek zawierających białka, metale ciężkie lub siarczki.

Dlaczego podczas pomiaru pH za pomocą laboratoryjnej elektrody pH potrzebna jest elektroda referencyjna?

Elektroda referencyjna – wykonana ze szkła niewrażliwego na jony H+ oraz otwarta na środowisko próbki – jest niezbędna, by zapewnić określony i stabilny potencjał referencyjny. Jest to istotne, gdyż względem niego będzie mierzony potencjał elektrody pH. Obie elektrody muszą być zanurzone w tym samym roztworze.

Kliknij i dowiedz się, jak prawidłowo przeprowadzić pomiar pH:


Jak czyścić elektrodę pH?

Sonda pH powinna być regularnie czyszczona, by na powierzchni jej szklanej bańki nie gromadził się materiał. W przeciwnym wypadku elektroda się rozkalibruje, co spowoduje, że jej odczyty będą niedokładne.

Wskazówki efektywnego czyszczenia elektrody pH

W większości przypadków do usunięcia smaru i oleju wystarczy ciepła woda z dodatkiem płynu do mycia naczyń. Osady wapienne lub tlenku żelaza mogą być usunięte za pomocą octu, kwasu cytrynowego lub rozcieńczonego kwasu solnego. Nigdy nie należy czyścić membrany mechanicznie. Nawet jej wycieranie lub suszenie może prowadzić do błędów w funkcji pomiarowej. Po czyszczeniu przepłukać elektrodę wodą dejonizowaną (destylowaną).

Jak często czyścic elektrodę?

Minimalna częstotliwość czyszczenia elektrody to raz w miesiącu. Ponadto, czynność ta jest konieczna także przed każdą kalibracją.

Jak przechowywać elektrody pH, kiedy nie są używane?

Przechowywanie elektrody pH w kilku krokach:

  1. Zamknąć otwór do uzupełniania elektrolitu, jeśli jest.

  2. Napełnić kapturek ochronny roztworem elektrolitu.

  3. Włożyć oczyszczoną elektrodę do kapturka ochronnego.

  4. Podczas dłuższego przechowywania należy regularnie sprawdzać, czy w kapslu ochronnym znajduje się wystarczająca ilość elektrolitu.

  5. Przechowywać elektrodę w taki sposób, aby wilgoć nie dostała się do złącza.

Nigdy nie należy przechowywać elektrod pH w wodzie dejonizowanej, gdyż powoduje ona zubożenie bogatego w jony elektrolitu referencyjnego. W niektórych przypadkach możliwe jest użycie buforów pH 4 lub 7 zamiast roztworu.

Jak często wymieniać roztwór do przechowywania elektrod pH?

Jeśli elektroda jest przechowana dłużej niż pół roku, to po tym czasie należałoby wymienić roztwór KCl, w którym jest zanurzona.


Jak zamontować elekektrodę pH w armaturze zanurzeniowej?




Jak skalibrować elektrodę pH?

Po uruchomieniu pomiaru przetwornik musi być dopasowany do elektrody. W tym celu dostępne są trzy metody: kalibracja jednopunktowa, dwupunktowa i trzypunktowa.

  • Kalibracja jednopunktowa jest optymalną metodą dla aplikacji, gdzie pomiar porównawczy może być wykonany tylko przy użyciu ręcznego przyrządu. W tej metodzie wartość pH jest mierzona jak najbliżej punktu pomiarowego przetwornika, przy użyciu skalibrowanego ręcznego miernika. Wartość wskazywana przez przetwornik jest następnie ustawiana na wartość miernika ręcznego poprzez regulację punktu zerowego systemu.

  • Kalibracja dwupunktowa jest najczęściej stosowaną metodą pomiaru pH. Do kalibracji używane są dwa roztwory buforowe, np. o wartościach pH = 7 i pH = 4. Chociaż przetworniki pH pozwalają na dowolną kolejność roztworów buforowych, sensowne jest rozpoczęcie od roztworu obojętnego pH = 7.

  • Kalibracja trzypunktowa – zalecamy jej stosowanie, jeśli kalibracja musi obejmować szczególnie szeroki zakres np. pH = 4 do pH = 9.

Kalibracja elektrody do pomiaru pH krok po kroku

  1. Opłukać elektrodę w roztworze płuczącym energicznym ruchem.

  2. Potrząsać elektrodą, w celu usunięcia resztek roztworu.

  3. Zanurzyć w roztworze wzorcowym.

  4. Poczekać na ustabilizowanie się odczytu.

  5. Wykonać odczyt i zapisać znaną wartość pH roztworu wzorcowego.


Powtórzyć dla dowolnej liczby punktów.

Zobacz instrukcję w formie wideo:


Jak często kalibrować pH metr?

PH metr powinien być kalibrowany nawet codziennie, zawsze przed serią pomiarów. Kalibracja elektrody pH powinna być przeprowadzana także po każdej czynności konserwacyjnej (np. czyszczenie lub wymiana elektrody), najpóźniej po około 3 do 4 tygodniach pracy.


Co się stanie, jeśli elektroda pH nie zostanie skalibrowana?

Jeśli nie wykonamy kalibracji, nie będziemy mieć pewności dokładności i powtarzalności wyników, ani że elektroda nie uległa uszkodzeniu z upływem czasu. Należy mieć na uwadze, że parametry elektrody zmieniają się w czasie.

Jak wybrać czujnik pH? Kryteria

Jak prawidłowo dobrać elektrodę pH pod konkretną aplikację? To pytanie jest bardzo istotne, gdyż wybór elektrody wpływa na jej żywotność. Aby wybrać odpowiedni czujnik, należy:

  1. Sprawdzić parametry medium i instalacji, w której ma pracować elektroda, takie jak m.in. rodzaj medium pomiarowego, temperatura i ciśnienie, skład chemiczny czy zakres pH.

  2. Wybrać odpowiednią diafragmę. Potencjał elektrody odniesienia jest tym bardziej stabilny, im bardziej przepuszczalna jest diafragma.

  3. Podjąć decyzję, czy elektroda powinna zawierać zintegrowany sensor temperatury, tak jak JUMO tecLine pH.

  4. Biorąc pod uwagę rodzaj aplikacji, wybrać rodzaj szkła membranowego, z którego wykonana jest część pomiarowa elektrody.

Czy JUMO posiada elektrody pH do branży spożywczej? Elektroda kombinowana ISFET pH

Elektroda kombinowana ISFET pH, ze względu na swoją mocną konstrukcję i odporność na uszkodzenia mechaniczne, szybki czas odpowiedzi oraz wysoką dokładność pomiaru pH nawet w niskich temperaturach, może być z powodzeniem wykorzystywana w takich miejscach, jak:

  • zakłady spożywcze i produkcji napojów

  • mleczarnie, fabryki serów

  • wszystkie higieniczne procesy produkcyjne

  • procesy produkcyjnie z wymaganiami 3-A

    Czujnik spełnia wymogi higieniczne wg 3-A.

Elektroda kombinowana ISFET pH do branży m.in. spożywczej

Elektroda pH – kiedy musi zostać wymieniona? Okres eksploatacji

Elektrody pH podlegają procesom zużycia i muszą być regularnie wymieniane. Stopień zużycia elektrody rozpoznajemy po wyglądzie pierścieni solnych, gdyż z czasem są one wypłukiwane i znikają. Żywotność elektrody pH jest ograniczona ze względu na stopniowe starzenie się czujnika i wystarcza na około 360 odczytów (lub rok przy jednym odczycie dziennie). Dokładne określenie żywotności jest praktycznie niemożliwe, gdyż wpływa na nią wiele czynników.

Jak dbać o miernik pH?

Kilka najważniejszych zasad, których trzeba przestrzegać, by cieszyć się jak najdłuższą żywotnością elektrody:

  1. Odpowiednia pozycja, pionizowana w zakresie 0 do 35°. Przyłącze elektryczne powinno znajdować się 10° wyżej niż membrana pomiarowa.

  2. Okresowa kalibracja

  3. Magazynowanie w zbiorniczkach z ciekłym KCl, by nie doprowadzić do wyschnięcia elektrody pH.

  4. Regularne czyszczenie, szczególnie gdy sondy pracują w mediach zanieczyszczonych.

Jaka sonda pH do akwarium? JUMO ecoLine/ JUMO BlackLine pH

Kombinowane sondy z serii JUMO ecoLine / JUMO BlackLine pH mogą być wykorzystane do pomiaru pH wody w akwariach, w tym morskich. Temperatura pracy tych elektrod mieści się w przedziale od 0 do 60°. Ponadto, te urządzenia charakteryzują się doskonałym stosunkiem jakości do ceny.

Kombinowana sonda pH JUMO ecoLine / JUMO BlackLine pH

Sprawdź ofertę

Kombinowana sonda pH JUMO ecoLine / JUMO BlackLine pH

Jakie są najnowocześniejsze elektrody pH do wymagających aplikacji? JUMO tecLINE HD

JUMO tecLINE HD to czujniki pH przeznaczone są dla najbardziej wymagających aplikacji, do zastosowań procesowych i przemysłowych. Zawierają one również wbudowany czujnik temperatury pt1000.

Typowe obszary zastosowań:

  • przemysł chemiczny

  • woda procesowa

  • inżynieria ścieków przemysłowych: ścieki technologiczne, ścieki z silnie zanieczyszczonymi mediami: obecność oleju lub elektrod trucizny elektrodowe

  • galwaniczne: ścieki technologiczne, media zawierające trucizny elektrodowe (jony metali, czynniki kompleksujące)

  • elektrownie i spalarnie odpadów: oczyszczanie gazów spalinowych

  • przemysł cukrowniczy: stała wysoka temperatura, obecność trucizn elektrodowych (np. siarczków).

Cyfrowe elektrody pH dla wymagających aplikacji JUMO tecLine HD

Elektrody pH dla wymagających aplikacji JUMO tecLine HD

Sprawdź ofertę