Wie funktionieren übrigens die pH-Sensoren?

How do pH sensors work, by the way?

Der pH-Wert wird nicht nur zur Steuerung Ihres Schwimmbades/Spas verwendet, sondern ist auch in vielen anderen Bereichen von grundlegender Bedeutung: in der Lebensmittelindustrie, bei der Wasserkontrolle und in Laboratorien. Doch die Messung des pH-Wertes war nicht immer so einfach wie heute. Dieser Artikel fasst die Geschichte und Funktionsweise von pH-Sonden zusammen.

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Telefon: Erinnerungen

PH oder Wasserstoffpotential ist ein Maß für das Gleichgewicht zwischen den Wasserstoffionen H+ und OH- in einer Lösung. Der pH-Wert wurde 1893 vom dänischen Chemiker Sørensen durch die mathematische Formel pH=log(1/[H+] definiert. Das Wasserstoffpotential wird verwendet, um zu definieren, ob eine Lösung sauer oder basisch ist, mit einer logarithmischen Messskala (Konzentration wird mit multipliziert). 10, um von pH1 auf pH2 zu gehen) im Bereich von 1 bis 14.

Endlich! Eine praktische Anwendung von Logarithmen! 😆

In Schwimmbädern und Spas beeinflusst der pH-Wert die Wirksamkeit von Desinfektionsmitteln, das Wachstum von Wasserorganismen und die Verhinderung von Rohrkorrosion. Zur Erinnerung: Der ideale pH-Wert für ein Schwimmbad liegt zwischen 7,2 und 7,6. Erfahren Sie mehr über den pH-Wert Ihres Pools hier.

Verlauf

Die erste pH-Elektrode wurde 1909 von zwei polnischen Forschern entwickelt,Fritz Haber und Zygmunt Klemensiewicz. Sein Prinzip basiert auf dem Unterschied in der H+-Ionenkonzentration auf beiden Seiten einer sehr dünnen Glasmembran, wodurch eine elektrische Potentialdifferenz erzeugt wird, die proportional zum pH-Wert der Lösung ist, in die die Elektrode eingetaucht ist.

Hinweis: H+-Ionen (Wasserstoffionen) sind positiv geladene Teilchen, die in sauren wässrigen Lösungen vorhanden sind. Wenn sich ein Stoff in Wasser auflöst und H+-Ionen freisetzt, gilt er als Säure.

Moderne Elektroden gibt es hauptsächlich in zwei Arten: solche mit austretendem flüssigem KCl (normalerweise Glas), die regelmäßig nachgefüllt werden müssen, und solche mit Gel ohne Nachfüllen (normalerweise Plexi). Flüssig-KCl-Elektroden sind für die kontinuierliche Messung in Aquarien nicht geeignet, zumal sie K+- und CL--Ionen an das Medium abgeben.

Seit ihrer Erfindung ist die pH-Sonde zu einem unverzichtbaren Ausrüstungsgegenstand in vielen Bereichen geworden: Chemie, Biologie, Landwirtschaft, Lebensmittelindustrie und sogar Wasserqualitätskontrolle.

Wartung

Regelmäßige Wartung verlängert die Lebensdauer Ihrer Sonde und sollte durchgeführt werden, sobald die Reaktionszeit der Sonde tendenziell abnimmt.

Es ist gut für unseren Planeten und Ihren Geldbeutel!

pH-Sonden sind zerbrechlich und stoßempfindlich. Sie sollten nicht trocken gehalten werden. Sie sollten jedoch niemals in destilliertem Wasser aufbewahrt werden; Im schlimmsten Fall sollte Leitungswasser verwendet werden.

Wenn eine Elektrode ausgetrocknet ist, kann sie rehydriert werden, indem man sie vor der Verwendung 24 Stunden lang in einer Lösung aus Kaliumchlorid (KCl) hält. Denken Sie daran, dass Sie niemals versuchen sollten, die Glühbirne/den Sensor durch Reibung zu entfernen, wenn sie verschmutzt ist.

Wie Sie sehen, müssen pH-Sonden ordnungsgemäß gewartet und regelmäßig kalibriert werden, um dies zu gewährleisten ihre Wirksamkeit. Sondenelektroden können im Laufe der Zeit verstopfen oder sich verschlechtern, was ihre Genauigkeit beeinträchtigen kann. Daher ist es ratsam, pH-Sonden regelmäßig zu reinigen und zu kalibrieren und dabei die Anweisungen des Herstellers zu befolgen.

Außerdem sollten bei der Verwendung von pH-Sonden bestimmte Vorsichtsmaßnahmen getroffen werden. Beispielsweise ist es wichtig, extreme Temperaturen (sowohl kalt als auch heiß), stark korrosive Lösungen oder stark verschmutzte Umgebungen zu vermeiden. Die Konsequenzen werden absurde Daten sein.

Wartung ist ein Muss!

  • Reinigung: Reinigen Sie den pH-Sensor regelmäßig und befolgen Sie dabei die Empfehlungen des Herstellers. Verwenden Sie spezielle Reinigungslösungen oder Puffer, um Ablagerungen und Verunreinigungen zu entfernen, die die Messungen beeinträchtigen könnten. Leitungswasser kann ausreichend sein. Achten Sie darauf, den Sensor nicht zu reiben. Ein einfaches Bad oder Einweichen unter Wasser ist perfekt.
  • Kalibrierung: Kalibrieren Sie Ihren pH-Sensor regelmäßig gemäß den Anweisungen des Herstellers. Durch die Kalibrierung wird sichergestellt, dass der Sensor genaue Messungen liefert. Außerdem trägt es dazu bei, die Lebensdauer zu verlängern und die Entsorgung noch funktionsfähiger Geräte zu verhindern. Unsere EcO-Sonde kann jetzt mit unserem Kalibrierungskit (2023) kalibriert werden!
  • Richtige Lagerung: Wenn die pH-Sonde nicht verwendet wird, bewahren Sie sie in einer vom Hersteller empfohlenen Aufbewahrungslösung auf, um ein Austrocknen und eine Beschädigung der Elektroden zu verhindern. Dies ist das Prinzip hinter der Winterfestmachung unserer EcO-Poolsonden.
  • Sorgfältige Handhabung: Vermeiden Sie Stöße, Stürze oder grobe Handhabung, die den pH-Sensor beschädigen könnten.

Konzentrieren Sie sich auf die Kalibrierung 

Das Kalibrieren einer pH-Sonde ist ein unterschätzter Prozess, um sicherzustellen, dass die von der Sonde durchgeführten pH-Messungen genau und zuverlässig sind. Durch die Kalibrierung kann die Sonde kalibriert werden, indem ihr Referenzwerte zugewiesen werden, die Pufferlösungen mit bekanntem pH-Wert entsprechen. Hier sind die allgemeinen Schritte zur Kalibrierung einer pH-Sonde.

  1. Pufferlösungen vorbereiten: Für die Kalibrierung benötigen Sie Pufferlösungen mit bekanntem pH-Wert. Diese Pufferlösungen sind im Allgemeinen in Standardwerten wie pH 4, pH 7 erhältlich. Stellen Sie sicher, dass die Pufferlösungen frisch und nicht kontaminiert sind.
  2. Spülen der Sonde: Spülen Sie die pH-Sonde gründlich aus, um Rückstände oder Verunreinigungen zu entfernen, die die Messungen verfälschen könnten.
  3. Einweichen der Sonde: Tauchen Sie die pH-Sonde in die pH-Pufferlösung ein, die dem tatsächlichen Wert, den Sie messen möchten, am nächsten kommt. Stellen Sie sicher, dass die Sonde vollständig eingetaucht ist und die Elektroden gut von der Pufferlösung bedeckt sind.
  4. pH-Einstellung: Warten Sie, bis sich der pH-Wert stabilisiert hat. Wenn der Messwert vom Wert der Pufferlösung abweicht, passen Sie den Messwert mithilfe der Sondeneinstellknöpfe oder der Messgeräteeinstellungen an, bis er mit dem Wert der Pufferlösung übereinstimmt.
  5. Vorgang wiederholen: Wiederholen Sie die Schritte 3 und 4 für die anderen verfügbaren pH-Pufferlösungen. Achten Sie darauf, die Sonde zwischen jedem Schritt zu spülen, um eine Kreuzkontamination zu vermeiden.
  6. Linearitätsprüfung: Sobald die Kalibrierungen durchgeführt wurden, können Sie die Linearität der Sonde durch Messung einer Zwischenpufferlösung, z. B. pH 7, überprüfen. Stellen Sie sicher, dass der Messwert dem erwarteten Referenzwert entspricht.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Häufigkeit der Kalibrierung je nach Verwendung und erforderlicher Präzision variieren kann! In einigen Fällen kann eine regelmäßige Kalibrierung vor jedem Gebrauch erforderlich sein, während in anderen Fällen eine monatliche oder vierteljährliche Kalibrierung ausreichend sein kann.


Beachten Sie am besten die Empfehlungen des Sonden- und Messgeräteherstellers sowie die bewährten Kalibrierungspraktiken speziell für Ihre Ausrüstung.

Recycling ♻️

Es wird empfohlen, gebrauchte pH-Sonden getrennt von anderen Abfällen zu sammeln. Es gibt spezielle Sammelprogramme für Elektroschrott, einschließlich pH-Sonden. Bevorzugt werden Recyclingzentren, Elektroschrott-Sammelstellen oder Abfallbehandlungsanlagen.

Zum Beispiel können die elektronischen Komponenten von pH-Sonden recycelt werden. Leiterplatten, Drähte, Anschlüsse und andere elektronische Komponenten können getrennt und ordnungsgemäß verarbeitet werden.

Es ist wichtig, lokale Vorschriften und Umweltrichtlinien bezüglich des Recyclings von pH-Sonden einzuhalten.

Sie besitzen eine pH-Sonde? Vielleicht sogar eine unserer EcO-Sonden! Obwohl sie sehr praktisch sind, erfordern Sensoren besondere Sorgfalt. Wenn Sie die Ratschläge in diesem Artikel befolgen, sollten Sie in der Lage sein, die Lebensdauer Ihres pH-Sensors zu maximieren!

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