Che cos'è un misuratore di pH
Un misuratore di pH misura l'acidità o l'alcalinità di un campione immergendovi un elettrodo e leggendo il risultato sul posto. Elettrodo e visualizzazione sono un solo strumento, che si tratti di un corpo a penna con la sonda in punta, di un'unità portatile su un corto cavo, o di uno strumento da banco con un supporto che tiene una sonda separata. Ciò che non fa è restare in un punto o riferire a qualcuno: un misuratore è portato al campione, letto e di nuovo riposto.
È questo a separarlo da un analizzatore di pH, che è fissato in una linea o in una vasca e tiene un'uscita in corrente per un sistema di controllo. I due non sono strumenti in concorrenza. Un laboratorio che lavora su specifica di solito si trova a usarli entrambi, l'analizzatore per il valore continuo e il misuratore per i controlli attorno ad esso, e il misuratore è anche ciò che rende possibile una lettura dove una linea in cui installare qualcosa non esiste affatto.
La difficoltà nell'acquisto raramente sta nell'elettronica. Sta nell'elettrodo, nella forma della sonda e nella routine con cui la lettura sarà tarata, perché sono loro a decidere cosa può essere misurato e se il numero è affidabile. Questa pagina copre quelle decisioni e il confine rispetto ai tipi in cui una richiesta di misuratori di pH spesso si rivela essere.
Come misura un misuratore di pH
Un bulbo sensibile di vetro e un elemento di riferimento formano una cella elettrochimica, e la tensione ai suoi capi dipende dall'attività degli ioni idrogeno della soluzione in cui il bulbo è immerso. La risposta è logaritmica, quindi uguali gradini di pH corrispondono a uguali gradini di tensione e non a gradini proporzionali, e il misuratore converte quella tensione in un valore di pH alla temperatura che ha misurato. La lettura poggia per intero su una taratura stabilita contro soluzioni tampone di pH noto, ed è questo il motivo per cui un misuratore vale quanto i tamponi contro i quali è stato tarato.
In pratica ne seguono tre fatti. Il bulbo è un consumabile: invecchia, è attaccato dall'acido fluoridrico e si disidrata se lasciato asciugare tra un uso e l'altro, quindi va mantenuto umido. La metà di riferimento della cella conta quanto la metà di misura, e una giunzione parzialmente ostruita si manifesta come una lettura che deriva o risponde lentamente, cosa che nessuna ritaratura cura. E la temperatura entra due volte, una come correzione che il misuratore applica alla risposta dell'elettrodo e una come proprietà del campione stesso: un circuito di compensazione corregge la prima e non la seconda.
La forma dello strumento decide poi cosa è pratico. Un misuratore a penna va ovunque senza nulla da appoggiare e senza cavo da trascinare, ed è questo a rendere possibile un rilievo su molti punti. Uno da banco tiene la sonda in un supporto perché l'elettrodo si stabilizzi indisturbato mentre la lettura è presa, ed è questo a rendere più facile un risultato ripetibile. L'elettronica dentro gli uni e gli altri è simile; ciò che cambia è come la sonda è presentata al campione.
Opzioni di configurazione
La maggior parte della specifica è definita da queste decisioni e non dalla classe di accuratezza. Ognuna vincola la successiva, ed è per questo che si chiariscono in ordine.
| Configurazione | Opzioni da definire | Cosa decide davvero |
| Forma dello strumento | Corpo a penna o tascabile, unità portatile su cavo, strumento da banco con supporto | Dove il misuratore può essere usato e come si raggiunge il campione. Un misuratore a penna non chiede banco né cavo; uno da banco lascia stabilizzare la sonda indisturbata. |
| Risoluzione della lettura | 0,1 pH, 0,01 pH, e più fine sugli strumenti specializzati | Se il risultato può essere confrontato con una specifica. Una lettura data a 0,1 pH non risolve una differenza di 0,05. |
| Forma della sonda | Bulbo sferico, punta, punta lunga, e forma piana o da superficie | Cosa si può misurare: un campione liquido, un semisolido in cui immergere la punta, un volume sfuso, oppure una superficie e un piccolo volume. |
| Costruzione dell'elettrodo | Bulbo di vetro o corpo non vetroso, e giunzione di riferimento sigillata o ricaricabile | Come la sonda si comporta nel mezzo e quanto a lungo vi sopravvive prima di dover essere sostituita. |
| Compensazione di temperatura | Automatica da sensore integrato, oppure inserimento manuale della temperatura del campione | Se una lettura presa a una temperatura può essere confrontata con una presa a un'altra. |
| Dispositivo di taratura | Uno, due o tre punti di tampone, e se il misuratore riconosce il tampone e riporta la pendenza | Quanta parte dell'accuratezza dipende dall'operatore che segue una procedura, e quanta ne assorbe lo strumento stesso. |
| Funzioni di lettura | Blocco della lettura, minimo e massimo, indicazione di stabilità e memorizzazione interna | Se un valore può essere acquisito lontano dal banco e se una serie di letture può essere conservata senza essere trascritta. |
| Tenuta e alimentazione | Il tipo di pila o batteria e il grado di protezione del corpo | Se il misuratore può essere usato in zona bagnata o risciacquato, e quanto dura tra un cambio di pila e l'altro. |
Come scegliere un misuratore di pH
| Criterio | Perché determina la risposta | Come chiarirlo prima della richiesta |
|---|
| Cosa è davvero il campione | Un liquido, un semisolido, una superficie e un piccolo volume richiedono ciascuno una forma della sonda diversa | Descriva lo stato del campione, non soltanto il suo nome. |
| Risoluzione e accuratezza richieste | Discendono dal limite contro il quale il risultato è giudicato, non dallo strumento | Indichi il limite di accettazione e il valore al quale si applica. |
| Temperatura dei campioni | Determina insieme la scelta dell'elettrodo e se la compensazione è sufficiente | Indichi la temperatura normale e massima del campione. |
| Ambiente chimico | L'acido fluoridrico, gli alcali concentrati, i solfuri e le proteine attaccano ciascuno una parte diversa della cella | Elenchi ogni mezzo che la sonda incontrerà, inclusi i detergenti. |
| Dove sarà usato il misuratore | Un banco, il bordo di una vasca, un pavimento bagnato e un rilievo in campo chiedono cose diverse al corpo e alla tenuta | Descriva il luogo d'uso e se è bagnato o lavato con getto. |
| Come saranno conservati i risultati | Un quaderno di appunti, oppure un valore acquisito dallo strumento | Dica se la lettura deve essere registrata, esportata o soltanto letta. |
| Come sarà tarato | Il numero di punti di tampone e la disponibilità di tamponi freschi fissano il tetto sull'accuratezza raggiunta | Indichi chi esegue la taratura, quanto spesso e con cosa. |
Se qualcuno di questi punti è ancora aperto, invii quanto è già noto. Un preventivo può essere emesso sulla base della descrizione dell'applicazione e precisato quando i punti in sospeso saranno chiariti.
Le alternative più vicine
Questi sono i tipi in cui una richiesta per un misuratore di pH si risolve di solito, e il punto in cui la scelta si decide davvero.
| Alternativa più vicina | Cosa lo distingue da un misuratore di pH |
| Analizzatori di pH | La stessa chimica dell'elettrodo installata e tenuta in linea, con un'uscita in corrente, contatti di allarme e spesso una disposizione per la pulizia. Il misuratore è portato al campione e letto; l'analizzatore è fisso e riferisce in continuo. Dove un valore deve essere registrato, trasmesso o usato per dosare, quello è l'analizzatore, e il misuratore diventa il controllo portatile su di esso. |
| Misuratori di pH di processo | Un'installazione fissa destinata all'indicazione locale invece che a un ciclo di regolazione. Sta nel mezzo dei due: resta al suo posto come un analizzatore ma non pilota nulla. Dove qualcuno deve semplicemente vedere il valore presso la vasca, questo è lo strumento giusto; dove la lettura deve agire, non lo è. |
| Analizzatori ORP | Misurano la tendenza della soluzione a ossidare o ridurre, in millivolt, e non la sua acidità. Il controllo della disinfezione è normalmente un compito ORP, perché il potere sanificante di una corrente clorata dipende da più che dal suo pH. Nessuna delle due misure sostituisce l'altra dove una norma le nomina entrambe. |
| Conduttivimetri | Contano gli ioni disciolti invece degli ioni idrogeno, ed è questo a renderli robusti nelle correnti sporche e utili per le acque di risciacquo e i controlli di contaminazione. Non hanno bisogno di giunzione di riferimento né di taratura contro tamponi. Non distinguono un acido da una base, e di solito sono acquistati insieme a un misuratore di pH invece che al suo posto. |
| Misuratori di TDS | Misura i solidi totali disciolti, di solito derivati da una lettura di conducibilità. Risponde a quanto materiale è disciolto, non se la soluzione è acida o alcalina, e non è influenzato dall'equilibrio tra i due. |
| Strisce e comparatori per confronto di colore | Danno un risultato contro una scala di colore stampata, senza elettrodo, senza taratura e senza nulla da tenere umido. Servono per un controllo approssimativo dove il valore deve solo cadere dentro una banda. Non hanno risoluzione da riportare, non hanno registrazione né uscita, e il colore o la torbidità del campione disturbano la lettura. |
I primi tre di questi sono installazioni fisse e non strumenti da tenere in mano, e gli ultimi tre rispondono a un'altra domanda. Chiarire quale dei due sia il requisito prima di scegliere il misuratore costa meno che scoprirlo quando i campioni sono già in corso.
Cosa includere nella richiesta
La prima risposta può essere un preventivo anziché una serie di domande, se la richiesta le contiene. Dove un valore non è noto, invii la descrizione del compito di misura e confermeremo ciò che implica.
- Cosa è il campione, e se è un liquido, un semisolido, una superficie o un piccolo volume
- L'intervallo di pH atteso e la specifica o il limite contro il quale il risultato è confrontato
- Temperatura normale e massima del campione
- Ogni mezzo che la sonda incontrerà, inclusi i detergenti
- Se lo strumento è usato su un banco, presso una vasca o in campo
- Se la lettura deve essere registrata, esportata, o soltanto letta e trascritta
- Come sarà tarato il misuratore e con quali tamponi
- Se lo strumento deve funzionare in una postazione bagnata o soggetta a lavaggio
- Quantità, porto di destinazione e data di consegna richiesta
