เคล็ดลับเจ็ดประการในการเลือกอิเล็กโทรด pH
ฝากข้อความ
เคล็ดลับเจ็ดประการในการเลือกอิเล็กโทรด pH
pH เป็นพารามิเตอร์ที่ตรวจวัดในห้องปฏิบัติการน้ำเสียและน้ำจืดทั่วโลก หนึ่งในวิธีที่ดีที่สุดในการวัดพารามิเตอร์นี้คือการรวมเครื่องวัด pH แบบตั้งโต๊ะหรือแบบมือถือเข้ากับหัววัด pH หรืออิเล็กโทรด ในการใช้งานบางประเภท จำเป็นต้องใช้หัววัดพิเศษเพื่อให้ได้ข้อมูล pH ที่แม่นยำ บทความนี้จะแนะนำคุณลักษณะเฉพาะบางประการของหัววัดค่า pH ที่ต้องพิจารณาเมื่อปรับการวัดค่า pH ให้เหมาะสม!
1. ประเภทตัวเชื่อมต่อ
ขั้นแรก ตรวจสอบตัวเชื่อมต่อเพื่อให้แน่ใจว่าหัววัด pH และอุปกรณ์เข้ากันได้ ตัวอย่างเช่น ZWIN-CONT1006 เข้ากันได้กับโพรบ IDS (Intelligent Digital Sensor) ใดๆ ผ่านทางตัวเชื่อมต่อที่เป็นกรรมสิทธิ์ แต่ด้วยอะแดปเตอร์ ก็สามารถเชื่อมต่อกับตัวเชื่อมต่ออะนาล็อก BNC ทั่วไปได้เช่นกัน
ขั้วต่อ IDS ติดตั้งง่ายและมาพร้อมกับอุปกรณ์มาตรฐาน ZWIN-CONT1006 มีรหัสสีตามพารามิเตอร์เพื่อให้ใช้งานง่าย ค่า pH นั้นมีรหัสสีเหลือง ช่วยให้เข้าใจพารามิเตอร์ที่วัดได้อย่างรวดเร็วจากทั้งตัวเชื่อมต่อและหน้าจอ เซ็นเซอร์ IDS ช่วยให้สามารถรวมอุณหภูมิไว้ในสายเคเบิลเส้นเดียว ซึ่งหมายความว่าสามารถใช้หัววัดเดียวกันในการวัดอุณหภูมิและค่า pH ได้
ด้วยการใช้อะแดปเตอร์ ZWIN-CONT1006 ยังสามารถใช้กับขั้วต่ออะนาล็อก BNC ใดก็ได้ หัววัดที่มีการเชื่อมต่อ BNC คือหัววัดสัญญาณอะนาล็อก ซึ่งหมายความว่ามีสัญญาณมิลลิโวลต์โดยตรง (mV) ระหว่างหัววัด pH และเครื่องมือ โพรบ BNC สามารถใช้กับมิเตอร์ชนิดใดก็ได้ที่มีขั้วต่อ BNC เนื่องจากสัญญาณเป็นสัญญาณอะนาล็อก หัววัด pH ที่ใช้ BNC จำนวนมากจึงไม่มีเทอร์มิสเตอร์ ในกรณีนี้ สามารถใช้หัววัดอุณหภูมิแยกต่างหากเพื่อการวัดค่า pH ที่แม่นยำ หากใช้หัววัดอุณหภูมิอื่นกับ ZWIN-CONT1006 สามารถใช้การตั้งค่าเพื่อ "ยืม" อุณหภูมิจากหัววัดนั้นได้ แทนที่ความต้องการหัววัดอุณหภูมิเฉพาะได้อย่างมีประสิทธิภาพ
นอกจากนี้ เซ็นเซอร์ IDS ยังสามารถติดตั้งหัวเสียบและโมดูลวิทยุสากลที่เชื่อมต่อได้ เพื่อเพิ่มความสามารถแบบไร้สายให้กับโพรบตัวเดียว ซึ่งหมายความว่าไม่จำเป็นต้องนำตัวอย่างไปยังมิเตอร์แบบตั้งโต๊ะอีกต่อไป แต่การวัดสามารถทำได้ที่ไซต์งานด้วยเซนเซอร์ ตราบใดที่เครื่องมือวัดอยู่ภายในช่วงคลื่นวิทยุ
2. โซลูชั่นการเติม
เราต้องพิจารณาโซลูชันการเติมด้วย สารละลายอ้างอิงภายในนี้เป็นส่วนหนึ่งของหัววัดค่า pH และใช้เพื่อรักษาศักย์ไฟฟ้าภายในหัววัดให้คงที่
หัววัดหลายตัวมาพร้อมกับสารละลายอ้างอิงแบบเจล ซึ่งใช้งานง่ายและเชื่อถือได้สำหรับงานในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่ ไม่สามารถเติมเจลอ้างอิงได้ แต่ยังคงความเสถียรเป็นเวลานานและแทบไม่ต้องบำรุงรักษาเลย นอกจากนี้ยังไม่จำเป็นต้องกังวลเกี่ยวกับการเปลี่ยนโซลูชันการเติมอีกด้วย
หากคุณต้องการควบคุมโซลูชันอ้างอิงได้มากขึ้น คุณสามารถเลือกโพรบแบบรีฟิลได้ คุณสามารถเสริมโพรบแบบรีฟิลได้ด้วยโซลูชันอ้างอิงเพิ่มเติมตามความจำเป็น เฉพาะเมื่อระดับของสารละลายสำหรับเติมสูงกว่าระดับของสารที่กำลังวัดเท่านั้น หัววัด pH แบบรีฟิลได้จึงทำงานได้อย่างถูกต้อง ดังนั้นโปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่าหัววัดได้รับการเติมจนถึงระดับสารละลายสำหรับเติมที่แนะนำ
3. รูปร่างเมมเบรนแก้ว
ในบางกรณี รูปร่างของอิเล็กโทรด pH ก็มีความสำคัญ รูปร่างทั่วไปบางรูปทรงได้แก่ ทรงกลม กรวย และทรงกระบอก ซึ่งคล้ายกันตรงที่ทุกอันมีเมมเบรนแก้วทรงกลมอยู่ที่ส่วนท้าย พื้นผิวโค้งมนมีพื้นที่ผิวที่ใหญ่กว่าและให้ความไวในการวัดที่สูงขึ้น รูปร่างเมมเบรนอื่นๆ แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง:
|
รูปร่าง |
คุณสมบัติ/การใช้งาน |
|
กระเปาะ (ทรงกลม) |
พื้นที่ผิวขนาดใหญ่ คุณภาพคงที่ ความต้านทานต่ำ เหมาะสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ |
|
ทรงกรวย |
ทนทาน เรียบเนียน ทำความสะอาดง่าย ใช้ได้กับสากล |
|
ทรงกระบอก |
ทนต่อแรงกระแทก เหมาะสำหรับงานทั่วไป โดยเฉพาะถังหมัก |
|
มีดโกน |
มีความต้านทานสูง เหมาะสำหรับการเจาะตัวกลางกึ่งแข็ง |
|
แบน |
มีความทนทานสูง กันกระแทก ทำความสะอาดง่าย เหมาะสำหรับการวัดพื้นผิว |
4. ประเภททางแยก
ต่อไป เราจะมาพูดคุยกันสั้นๆ เกี่ยวกับประเภทของหัวต่อสำหรับหัววัดค่า pH จุดเชื่อมต่อคือจุดที่สารละลายเติมไหลออกมา โดยรักษาศักย์ไฟฟ้าภายในโพรบให้คงที่ ไม่ว่าหัวต่อที่ใช้ในหัววัด pH จะเป็นแบบใด ตรวจสอบให้แน่ใจว่าจุ่มหัวต่อลงในตัวอย่างจนสุดเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่สม่ำเสมอ
ประเภททางแยก |
อัตราการไหล |
คุณสมบัติ/การใช้งาน |
|
|
เซรามิค |
0.2 มล./วัน |
ทนทานและแข็งแกร่งด้วยเวลาตอบสนองที่สั้น รูพรุนมีแนวโน้มที่จะเกิดการอุดตัน เหมาะที่สุดสำหรับการใช้งานทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับสารละลายที่มีสารออกซิไดซ์ |
|
แพลตตินัม |
1 มล./วัน |
หัวต่อมีแนวโน้มที่จะอุดตันน้อยกว่า มีเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว และมีศักยภาพในการแพร่กระจายต่ำกว่าเมื่อเทียบกับเซรามิก สามารถทำความสะอาดได้โดยใช้สารเคมีเท่านั้น และไวต่อแรงเค้นเชิงกล ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย |
|
ข้อต่อดิน |
3 มล./วัน |
การไหลของอิเล็กโทรไลต์มีปริมาณสูงมาก ทำความสะอาดง่าย เหมาะที่สุดสำหรับสารละลายที่มีอนุภาคแขวนลอยจำนวนมาก และยังใช้ได้กับสารละลายไอออนสูงและสารละลายไอออนต่ำอีกด้วย |
|
ช่องว่างวงแหวน |
ไม่มี |
ช่องว่างวงแหวนสมมาตร ใช้งานง่าย ไม่ปนเปื้อนง่าย ตัวอย่างสามารถเข้าถึงระบบอ้างอิง ไม่จำเป็นต้องทำความสะอาดระบบอ้างอิง เหมาะสำหรับการวัดพื้นผิวเมื่อใช้เมมเบรนแก้วแบน |
|
ไฟเบอร์ |
ไม่มี |
ใช้งานง่าย ตัวอย่างเข้าถึงระบบอ้างอิงโดยไม่ต้องทำความสะอาด เหมาะสำหรับการใช้งานในห้องปฏิบัติการทั่วไปและการตรวจวัดนอกสถานที่ |
หัวต่อสายแพลตตินั่มเป็นหัวต่อแบบทั่วไป เป็นกลุ่มลวดแพลตตินัมเนื้อละเอียดที่ให้กระแสไหลออกเล็กน้อยและทำหน้าที่เป็นหัวต่ออเนกประสงค์ที่ดี
หัวต่ออีกประเภทหนึ่งคือข้อต่อกราวด์ซึ่งล้อมรอบเส้นรอบวงทั้งหมดของโพรบ หัวต่อประเภทนี้ช่วยให้มีการไหลออกได้มาก และได้รับการออกแบบเพื่อให้ระบายสารละลายบรรจุได้อย่างรวดเร็วในการใช้งานที่มีสารหนาหรือมีอนุภาคเป็นพิเศษ นอกจากนี้ยังทำงานได้ดีในการใช้งานที่มีความแรงไอออนิกต่ำ
หัวต่อไฟเบอร์หรือที่เรียกว่าหัวต่อเพลลอน มีลักษณะคล้ายกับไส้ตะเกียงในตะเกียงน้ำมัน การออกแบบนี้คล้ายกับผลิตภัณฑ์ด้านสิ่งแวดล้อมอื่นๆ ที่ออกแบบมาสำหรับงานภาคสนาม
หัววัดค่า pH บางรุ่นใช้ระบบอ้างอิงแบบจุดเชื่อมต่อคู่ ระบบนี้มีความแข็งแกร่งและทนทานต่อผลกระทบจากการไหลย้อนกลับ พร้อมเวลาตอบสนองที่รวดเร็ว จุดเชื่อมต่อรองหมายความว่าโพรบสามารถทำงานได้ต่อไปแม้ว่าจะมีเหตุการณ์การไหลย้อนกลับเกิดขึ้นก็ตาม
5. อุณหภูมิ
อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญในการวัดค่า pH สมการเนิร์สต์แสดงให้เห็นว่าอุณหภูมิเป็นหนึ่งในตัวแปรที่จำเป็นในการกำหนดกิจกรรมของไอออนไฮโดรเจนในสารละลาย หากไม่มีการอ่านอุณหภูมิที่แม่นยำ จะไม่สามารถรับค่า pH ที่แม่นยำได้!
หัววัดสมัยใหม่จำนวนมากรวมการวัดอุณหภูมิไว้ด้วย สำหรับหัววัดไม่มีฟังก์ชันอุณหภูมิในตัว โปรดตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีหัววัดอุณหภูมิแยกต่างหาก หากอุณหภูมิของตัวอย่างคงที่ การป้อนข้อมูลอุณหภูมิด้วยตนเองบนเครื่องมือก็อาจเป็นทางเลือกได้เช่นกัน อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่า pH ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของระบบเป็นอย่างมาก จึงมักเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดในการวัดอุณหภูมิปัจจุบันโดยใช้หัววัด
6. วงจรทดแทน
คุณมีหัววัด pH รุ่นเก่าที่ความเร็วหรือความแม่นยำลดลงหรือไม่ เนื่องจากส่วนปลายของอุปกรณ์เป็นวัสดุสิ้นเปลือง จึงจำเป็นต้องเปลี่ยนหัววัด pH เป็นประจำ หลังจากใช้งานเป็นเวลานาน พื้นผิวของโพรบอาจมีรอยแตกเล็กๆ ส่งผลให้ระบบ "ลัดวงจร" และส่งผลให้การอ่านค่าไม่ถูกต้อง สารละลายเติมในอิเล็กโทรดใดๆ ไม่ว่าจะเติมเจลหรือเติมของเหลว มีอายุการใช้งานที่จำกัด เมื่อหัววัด pH ใช้งานไม่ได้ จะต้องเปลี่ยนใหม่เพื่อให้การอ่านค่า pH แม่นยำ หัววัดค่า pH ในห้องปฏิบัติการส่วนใหญ่มีอายุการใช้งานประมาณหนึ่งปี ขึ้นอยู่กับสภาพการเก็บรักษา การบำรุงรักษา และความเข้มงวดของการใช้งาน