pH-anturi: Vedenlaadun anturi
Solinst Eureka
2113 Wells Branch Pkwy, Suite 4400
Austin, TX, USA
78728
Tel: +1 512-302-4333
Fax: +1 512-251-6842
email: [email protected]
Miksi mitata pH:ta?
pH mittaa veden happamuutta tai emäksisyyttä. Vesi, jonka pH on alle seitsemän, on hapanta; vesi, jonka pH on yli seitsemän, on emäksistä (emäksistä). Veden pH määräytyy liuenneiden, pH-aktiivisten suolojen perusteella. Esimerkiksi natriumhydroksidin liuottaminen puhtaaseen veteen nostaa pH:ta, koska hydroksidi-ioni on pH-aktiivinen emäs, ja rikkivedyn liuottaminen puhtaaseen veteen laskee pH:ta, koska vetyioni on pH-aktiivinen happo. Natriumkloridin liuottaminen veteen ei kuitenkaan muuta pH:ta, koska natrium eikä kloridi ei ole pH-aktiivinen ioni.
Veden pH-arvo määrittää liuenneiden, pH-aktiivisten suolojen muodon. Oletetaan esimerkiksi, että ammoniakkipohjaista lannoitetta valuu jokeen sadeveden mukana. Jos joen pH on alle yhdeksän, suurin osa ammoniakkilajeista on ammoniakin, NH3:n, muodossa. Jos joen pH on yli yhdeksän, suurin osa ammoniakkilajeista on ammoniumina, NH4+. Tämä on tärkeää, koska ammoniakki on myrkyllistä eliöstölle, kun taas ammonium voi olla eliöstön ravinne.
pH määrittää myös metallien liukoisuuden veteen. Metallit, kuten rauta ja kromi, ovat liukoisempia alhaisessa pH:ssa, joten kalat ja muu eliöstö voivat ottaa niitä helpommin. Korkeassa pH:ssa metallit liukenevat huonommin ja sitoutuvat todennäköisemmin sedimenttiin kuin ovat eliöstön saatavilla.
Muutokset pitkän aikavälin pH-trendissä voivat merkitä tarvetta veden ja sen saastumislähteiden yksityiskohtaisempaan kemialliseen tutkimiseen.
Miten pH mitataan?
pH mitataan pH-anturilla ja vertailuelektrodilla. pH-anturi on pieni lasipullo, joka on täytetty tunnetun pH:n omaavalla elektrolyytillä. Jos näyteveden pH poikkeaa elektrolyytin pH:sta, lasipullon yli syntyy jännite. Jännite muuttuu ennustettavasti näyteveden pH:n mukaan ja se mitataan vertailuelektrodin kautta. Vertailuelektrodi sisältää elektrolyytin, joka on erotettu näytevedestä lasipullon sijaan mikrohuokoisella materiaalilla, usein teflonilla, jonka ansiosta elektrolyytti pääsee kosketuksiin veden kanssa ilman, että vesi laimenee nopeasti.
Vedenlaadun mittauslaitteissa on kahdenlaisia vertailuelektrodeja. Ensimmäisessä käytetään pientä määrää suuren viskositeetin omaavaa, ”geelimäistä” elektrolyyttiä. Geeliyttielektrolyyttireferenssielektrodit eivät vaadi elektrolyytin säännöllistä vaihtamista. Ne on kuitenkin vaihdettava noin kerran vuodessa tai useammin, koska käyttäjä ei voi vaihtaa elektrolyyttiä.
Toisen tyyppisessä vertailuelektrodissa käytetään suurta määrää matalaviskositeettista (geeliytymätöntä) elektrolyyttiä. Tuloksena syntyvä ”virtaava liitos” tuottaa tyypillisesti vakaamman mittaustuloksen kuin geeliyttielektrolyyttireferenssielektrodit, erityisesti geeliytetyn elektrolyytin vanhetessa. Virtausliitoselektrolyytti vaatii uuden elektrolyytin noin kahden kuukauden välein. Elektrolyytin täyttäminen uudelleen tarkoittaa kuitenkin sitä, että koko vertailuelektrodia ei tarvitse vaihtaa (kuten geelielektrolyyttimalleissa).
pH-mittauksessa käytettävä vertailuelektrodi voi samanaikaisesti helpottaa mittauksia ORP-elektrodeilla ja ioniselektiivisillä elektrodeilla (ISE).
pH-anturit kalibroidaan tavallisesti kaupallisesti saatavilla olevilla standardeilla, joita kutsutaan pH-puskureiksi. Voit valita kaksi- tai kolmipisteisen pH-kalibroinnin. Kaksipistekalibroinnissa käytetään seitsemän (neutraali) puskuria ja toista puskuria, jonka arvo on lähellä tarkkailtavien vesien arvoa, yleensä neljän (hapan) tai kymmenen (emäksinen) puskuria. Jos mittaat vesissä, joiden pH saattaa vaihdella huomattavasti seitsemän ylä- ja alapuolella, voit lisätä mittaustarkkuutta hieman kolmipistekalibroinnilla, jossa käytetään seitsemän, neljä ja kymmenen puskuria.
pH-anturi
Vedenlaatumittareihin.
- Alue
0-14 pH-yksikköä - Tarkkuus
Tarkkuus ±0,1 10 asteen C:n sisällä kalibroinnista; 0,2 muutoin. - Resoluutio
0,01 - Yksiköt
pH-yksiköt - Kalibrointi
pH-puskurit – kaksi vaadittua, kolme pistettä valinnaisesti. - Kunnossapito
puhdistus ja kalibrointi
vertailuelektrodin uudelleentäyttö - Anturin käyttöikä
6+ vuotta - Anturityyppi
lasinen pH-anturi; Ag-AgCl-täydennettävä, virtauskytkentäinen
vertailuelektrodi.
Solinst Eurekan pH-anturi
Solinst Eurekan pH-elektrodi, jossa on vapaasti virtaava liitosvertailuelektrodi, on helppo huoltaa ja helppo täyttää uudelleen. Muutama penni ja muutama minuutti kuukauden tai kahden välein täydennettävän Solinst Eureka tyylisen vertailuelektrodin täyttö säästää rahaa joka vuosi ja takaa vakaammat lukemat. Uudelleentäytettävä vertailuelektrodi on vähemmän altis virheille matalan johtavuuden vesissä, toisin kuin muiden valmistajien käyttämä geelimäinen elektrolyytti.
Mitä minun pitäisi tietää pH:n mittaamisesta kentällä?
pH-anturit ovat herkkiä lämpötilan muutoksille, mutta useimmat laitteet kompensoivat lämpötilavaikutukset automaattisesti. pH-tarkkuus ilmoitetaan yleensä +/- 0,1 pH-yksikköä, mutta tämä voi muuttua pitkän kenttäkäytön aikana.
Kun pH-anturi on asianmukaisesti huollettu ja kalibroitu, voit odottaa sen toimivan kentällä useita viikkoja tai pidempäänkin. Jos huomaat, että pH-lukemien vakiintuminen kestää yli minuutin tai noin minuutin tai jos pH-lukemat ovat epäsäännöllisiä, pH-anturi on ehkä puhdistettava ja/tai vertailuelektrolyytti on vaihdettava (jos käytössä on uudelleentäytettävä vertailuelektrodi).
Matalan ionipitoisuuden omaavissa vesissä, eli vesissä, joiden johtavuus on alle 200 µS/cm, virtaava liitosreferenssielektrodi on parempi kuin geeliyttielektrolyyttireferenssielektrodi, koska se ehkäisee paremmin ”liitospotentiaalit”, jotka voivat laskea pH-arvoa jopa yhden pH-yksikön tai enemmän. Osittain tyhjentynyt geelielektrolyyttinen vertailuelektrodi voi kalibroida helposti vakio-pH-puskureissa (joiden ionivahvuudet ovat suuria), mutta aiheuttaa kentällä havaitsemattomia virheitä. Paras tapa välttää tämä ongelma on käyttää vastatäytettyä, virtausliitoksella varustettua referenssielektrodia ja tarkistaa pH-kalibrointi matalan ionivahvuuden puskurilla.
Aiheeseen liittyvät tuotteet
Manta-sarjan vedenlaatuanturit
Solinst Eureka tarjoaa alan laajimman valikoiman vedenlaadun anturiteknologioita. Vakiokokoonpanojen lisäksi jokainen anturi voidaan siis räätälöidä juuri sinun sovellukseesi sopivaksi. Valitse haluamasi anturit, jotta voit täyttää suuremmat anturit kokonaan, tai lisää akkupaketti muuttaaksesi anturin kirjauslaitteeksi.
Manta Trimeter vedenlaadun koetin
The Trimeter sisältää minkä tahansa anturin* anturiparametrien luettelosta, sekä lämpötila- ja syvyysanturit (molemmat ovat valinnaisia). Trimetri-kokoonpanossa voi olla esimerkiksi sameus, lämpötila ja syvyys. Toinen esimerkki voisi olla DO ja lämpötila.
EasyProbe: ProbeProbe: Vedenlaatumittarit
The EasyProbe, jonka valmistaja on Solinst Eureka, on suorituskykyinen ja kustannustehokas vedenlaadun valvontalaite. Se sopii erinomaisesti pistokokeisiin, etätelemetriaan, koulutukseen, tutkimukseen, vesiviljelyyn ja muuhun. EasyProbe20 sisältää anturit lämpötilalle, liuenneelle hapelle, sähkönjohtavuudelle ja pH:lle, kun taas EasyProbe30 sisältää lisäksi sameusanturin. Eurekan monisondit tunnetaan luotettavuudestaan, sillä kaikilla antureilla on kolmen vuoden takuu, ja niiden ylläpitokustannukset ovat alan alhaisimmat.
Vedenpinnan korkeuden, lämpötilan ja johtokyvyn tallentaminen
The Levelogger 5 LTC mittaa ja kirjaa vedenpinnan vaihtelut, lämpötilan ja sähkönjohtavuuden. Se on ohjelmoitu tallentamaan jopa 2 sekunnin välein. Laitteessa on 8 vuoden akku, 100 000 lukusarjan muisti ja 6 painealuetta. PFAS-vapaa pinnoite (sisältä ja ulkoa) takaa erinomaisen korroosion- ja kulutuskestävyyden.
TLC-mittari – Mittaa tarkka lämpötila, taso ja johtokyky
A TLC-mittari tarjoaa tarkat ja vakaat lämpötila- ja johtavuusmittaukset, jotka näkyvät kätevällä LCD-näytöllä helppolukuisina. Staattinen vedenkorkeus ja lukemien syvyys luetaan Solinstin litteältä nauhalta, joka on merkitty laserilla tarkasti mm:n tai 1/100 ft:n välein. Nauhan pituus on saatavana 300 m:n (1000 ft) pituisena.
