Wat een pH-meettoestel is
Een pH-meettoestel meet de zuurgraad of de alkaliteit van een monster door een elektrode erin te dompelen en het resultaat ter plaatse af te lezen. Elektrode en weergave vormen samen een instrument, of dat nu een penvormig lichaam met de sonde aan de punt is, een handtoestel aan een korte kabel, of een tafelmodel met een statief dat een losse sonde vasthoudt. Wat het niet doet, is ergens blijven staan of iets doorgeven: een pH-meettoestel wordt naar het monster gebracht, afgelezen en weer weggelegd.
Dat is precies wat het onderscheidt van een pH-analysator, die vast in een leiding of een tank zit en een stroomuitgang vasthoudt voor een regelsysteem. De twee zijn geen concurrerende instrumenten. Een laboratorium dat volgens een specificatie werkt, eindigt meestal met beide: de analysator voor de continue waarde en het meettoestel voor de controles eromheen, en het meettoestel is ook wat een meting mogelijk maakt waar helemaal geen leiding is om iets in te bouwen.
De moeilijkheid bij de aanschaf zit zelden in de elektronica. Het is de elektrode, de vorm van de sonde en de routine waarmee de aflezing wordt gekalibreerd, want die bepalen wat er gemeten kan worden en of het getal te vertrouwen is. Deze pagina behandelt die keuzes, en de grens ten opzichte van de typen waar een aanvraag voor een pH-meettoestel vaak op blijkt neer te komen.
Hoe een pH-meettoestel meet
Een glazen meetbol en een referentie-element vormen samen een elektrochemische cel, en de spanning daartussen hangt af van de waterstofionactiviteit van de oplossing waarin de bol zit. De respons is logaritmisch, dus gelijke stappen in pH komen overeen met gelijke stappen in spanning en niet met evenredige stappen, en het toestel zet die spanning om in een pH-waarde bij de temperatuur die het heeft gemeten. De aflezing berust volledig op een kalibratie tegen buffers met een bekende pH, en daarom is een meettoestel precies zo goed als de buffers waartegen het is ingesteld.
In de praktijk volgen daaruit drie feiten. De meetbol is een verbruiksartikel: hij veroudert, wordt aangetast door fluorwaterstofzuur en droogt uit als hij tussen metingen droog mag staan, dus hij moet nat blijven. Het referentiedeel van de cel is even belangrijk als het meetdeel, en een deels verstopte junctie uit zich als een aflezing die wegdrijft of traag reageert, wat geen enkele herkalibratie verhelpt. En de temperatuur komt tweemaal binnen, eenmaal als correctie die het toestel op de elektroderespons toepast en eenmaal als eigenschap van het monster zelf - een compensatieschakeling corrigeert het eerste en niet het tweede.
Vervolgens bepaalt de uitvoeringsvorm wat praktisch is. Een penmodel gaat overal mee zonder dat er iets neergezet hoeft te worden en zonder kabel die achterblijft, en dat is wat een ronde langs veel meetpunten mogelijk maakt. Een tafelmodel houdt de sonde in een statief, zodat de elektrode ongestoord tot rust kan komen terwijl de aflezing wordt genomen, en dat is wat een herhaalbaar resultaat eenvoudiger maakt. De elektronica in beide is vergelijkbaar; hoe de sonde aan het monster wordt aangeboden, is wat verandert.
Configuratiekeuzes
Het grootste deel van de specificatie wordt bepaald door deze beslissingen en niet door de nauwkeurigheidsklasse. Elke beslissing beperkt de volgende, en daarom worden ze op volgorde vastgesteld.
| Configuratie | Opties om te bepalen | Wat het werkelijk bepaalt |
| Instrumentvorm | Pen- of zakmodel, handtoestel aan een kabel, en tafelmodel met een statief | Waar het toestel gebruikt kan worden en hoe het monster wordt bereikt. Een penmodel heeft geen tafel en geen kabel nodig; een tafelmodel laat de sonde ongestoord tot rust komen. |
| Afleesresolutie | 0,1 pH, 0,01 pH, en fijner bij gespecialiseerde instrumenten | Of het resultaat tegen een specificatie kan worden vergeleken. Een aflezing met een stap van 0,1 pH kan geen verschil van 0,05 onderscheiden. |
| Sondevorm | Bolvormige meetbol, priemsonde, lange priemsonde, en vlakke of oppervlaktesonde | Wat gemeten kan worden: een vloeibaar monster, een halfvaste massa waarin de sonde wordt geduwd, een groot volume, of een oppervlak en een klein volume. |
| Elektrodeconstructie | Glazen meetbol of niet-glazen lichaam, en een verzegelde of navulbare referentiejunctie | Hoe de sonde zich in het medium gedraagt en hoe lang ze daar meegaat voordat ze vervangen moet worden. |
| Temperatuurcompensatie | Automatisch via een ingebouwde sensor, of handmatige invoer van de monstertemperatuur | Of een aflezing bij de ene temperatuur vergeleken kan worden met een aflezing bij een andere. |
| Kalibratievoorziening | Een, twee of drie bufferpunten, en of het toestel de buffer herkent en de helling rapporteert | Hoeveel van de nauwkeurigheid berust op een operator die een routine volgt, en hoeveel het instrument zelf opvangt. |
| Afleesfuncties | Hold-functie, minimum en maximum, stabiliteitsindicatie, en interne registratie | Of een waarde buiten de werkbank kan worden vastgehouden, en of een reeks aflezingen bewaard kan blijven zonder dat ze wordt opgeschreven. |
| Afdichting en voeding | De uitvoering met cellen of batterijen, en de beschermingsgraad van het lichaam | Of het toestel in een natte omgeving gebruikt of afgespoeld kan worden, en hoe lang het meegaat tussen batterijwissels. |
Hoe u een pH-meettoestel kiest
| Criterium | Waarom het de uitkomst bepaalt | Hoe u dit vóór de aanvraag bepaalt |
|---|
| Wat het monster feitelijk is | Een vloeistof, een halfvaste massa, een oppervlak en een klein volume vragen elk een andere sondevorm | Beschrijf de toestand van het monster, niet alleen de naam. |
| Vereiste resolutie en nauwkeurigheid | Die volgt uit de grens waartegen het resultaat wordt beoordeeld, niet uit het instrument | Geef de acceptatiegrens door, en de waarde waarvoor die geldt. |
| Temperatuur van de monsters | Ze bepaalt zowel de keuze van de elektrode als of compensatie toereikend is | Geef de normale en de maximale monstertemperatuur door. |
| Chemische omgeving | Fluorwaterstofzuur, sterke logen, sulfiden en eiwitten tasten elk een ander deel van de cel aan | Som elk medium op dat de sonde te zien krijgt, inclusief reinigingsmiddelen. |
| Waar het toestel wordt gebruikt | Een werkbank, een tankrand, een natte vloer en een ronde in het veld stellen elk andere eisen aan het lichaam en aan de afdichting | Beschrijf de locatie, en of die nat is of met een slang wordt schoongespoten. |
| Hoe de resultaten worden bewaard | Een laboratoriumschrift, of een waarde die uit het instrument wordt overgenomen | Geef aan of de aflezing moet worden geregistreerd, geëxporteerd of alleen bekeken. |
| Hoe er gekalibreerd zal worden | Het aantal bufferpunten en de beschikbaarheid van verse buffers bepalen het plafond van de bereikte nauwkeurigheid | Geef aan wie kalibreert, hoe vaak, en waarmee. |
Als een van deze punten nog open is, stuur dan wat al bekend is. Een offerte kan worden opgesteld op basis van een beschrijving van de toepassing en bijgesteld zodra de ontbrekende punten zijn ingevuld.
De dichtstbijzijnde alternatieven
Dit zijn de typen die een aanvraag voor een pH-meettoestel meestal blijkt te zijn, en het punt waarop de keuze echt wordt beslist.
| Dichtstbijzijnde alternatief | Wat het onderscheidt van een pH-meettoestel |
| pH-analysatoren | Dezelfde elektrodechemie, maar in de leiding ingebouwd en daar gehouden, met een stroomuitgang, alarmcontacten en vaak een reinigingsvoorziening. Een meettoestel wordt naar een monster gebracht en afgelezen; een analysator staat vast en rapporteert continu. Waar een waarde geregistreerd, doorgegeven of gebruikt moet worden om te doseren, is dat de analysator, en wordt het meettoestel de draagbare controle ertegen. |
| Proces-pH-meters | Een vaste installatie die bedoeld is voor lokale indicatie en niet voor een regelkring. Dit type zit tussen beide in: het blijft op zijn plaats zoals een analysator, maar stuurt niets aan. Waar iemand de waarde bij de tank eenvoudigweg moet kunnen zien, is dit het instrument; waar de aflezing moet ingrijpen, is het dat niet. |
| ORP-analysatoren | Meten de neiging van de oplossing om te oxideren of te reduceren, in millivolt, en niet de zuurgraad. Desinfectiebesturing is normaal een ORP-taak, omdat het desinfecterend vermogen van een gechloreerde stroom van meer afhangt dan van de pH. Geen van beide metingen vervangt de andere waar een voorschrift ze beide noemt. |
| Geleidbaarheidsmeters | Een geleidbaarheidsmeter telt opgeloste ionen in plaats van waterstofionen, en dat is wat haar robuust maakt in vervuilde stromen en bruikbaar voor spoelwater en contaminatiecontroles. Ze heeft geen referentiejunctie en geen kalibratie tegen buffers nodig. Ze kan een zuur niet van een base onderscheiden, en ze wordt meestal naast een pH-meettoestel gekocht en niet als vervanging daarvan. |
| TDS-meters | Rapporteert het totaal aan opgeloste vaste stoffen, meestal afgeleid van een geleidbaarheidsmeting. Het antwoordt hoeveel is opgelost, niet of de oplossing zuur of alkalisch is, en het wordt niet beïnvloed door de verhouding tussen beide. |
| Kleurvergelijkingsstrips en comparatoren | Geven een resultaat tegen een gedrukte kleurschaal, zonder elektrode, zonder kalibratie en zonder iets dat nat bewaard moet worden. Ze passen bij een ruwe controle waarbij de waarde alleen binnen een band hoeft te vallen. Ze hebben geen resolutie om te rapporteren, geen registratie en geen uitgang, en kleur of troebelheid in het monster verstoort de aflezing. |
De eerste drie hiervan zijn vaste installaties en geen instrumenten in de hand, en de laatste drie beantwoorden een andere vraag. Vaststellen welke daarvan de behoefte feitelijk is, voordat het toestel wordt gekozen, is goedkoper dan dat ontdekken wanneer de monsters al worden doorgemeten.
Wat u in de aanvraag opneemt
Het eerste antwoord kan een offerte zijn in plaats van een reeks vragen, als de aanvraag deze gegevens bevat. Is een waarde niet bekend, stuur dan de beschrijving van de meetopgave en wij bevestigen wat daaruit volgt.
- Wat het monster is, en of het een vloeistof, een halfvaste massa, een oppervlak of een klein volume betreft
- Het verwachte pH-bereik, en de specificatie of grens waartegen het resultaat wordt vergeleken
- Normale en maximale monstertemperatuur
- Elk medium dat de sonde te zien krijgt, inclusief reinigingsmiddelen
- Of het instrument aan een werkbank, bij een tank of in het veld wordt gebruikt
- Of de aflezing moet worden geregistreerd, geëxporteerd, of alleen bekeken en opgeschreven
- Hoe er gekalibreerd zal worden, en met welke buffers
- Of het instrument in een natte of afspoelbare omgeving moet werken
- Hoeveelheid, bestemmingshaven en gewenste leverdatum
