Haben Sie Probleme bei der Leitfähigkeitsmessung? Fehler passieren schnell, besonders wenn man die Technik dahinter nicht kennt. Oft führt eine falsch verwendete Elektrode zu ungenauen Messungen.

Zu wissen, welche LF-Sonde man verwendet, ist der erste Schritt zur Problemlösung. Hanna bietet drei verschiedene Arten von LF-Sonden:

  • Amperometrische Zwei-Ring-Sonden: es handelt sich hier um herkömmliche Sonden, die bei Messungen in Proben niedriger Leitfähigkeit (bis 2 mS/cm) eingesetzt werden. Bei Messungen über mehrere weite Messbereiche, bieten sie den Nachteil, Messwerte aufgrund ihres Polarisierungseffekts zu verfälschen.
  • Potentiometrische Vier-Ring-Sonden: sie werden bei Messungen über weite Messbereiche eingesetzt. Durch die beiden zusätzlichen Ringe wird dem Polarisierungseffekt entgegengewirkt.
  • Induktionssonden: sie werden hauptsächlich bei industriellen Anwendungen mit sehr hoher Leitfähigkeit und starker Verschmutzung eingesetzt.

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Häufig verursachte Fehler:

  • Polarisierung der Sonde
  • Fringe Field Effekt
  • Ungenaue Kalibrierung
  • Kontaminierte Proben
  • Falscher TDS Umrechnungsfaktor
  • Sonde wurde nicht vollständig eingetaucht
  • Verwendung einer ungeeigneten Elektrode
  • Keine Temperaturkompensation

Problem #1: Polarisierung der Sonde

 

Ist das Messergebnis niedriger als es sein sollte?

Wenn eine Ladung beim Sensor einer 2-Elektroden Sonde auftritt, sind die Messwerte ungenau. Dies tritt häufig bei Sonden mit Edelstahlpins, aber kann bei jeder 2-Elektroden Sonde passieren.

Es wird daher empfohlen ein LF-Gerät mit einem Graphitsensor zu verwenden, weil diese weniger reaktiv sind. Diese LF-Geräte verwenden Wechselstromfrequenzen und Kombinationen der Zellkonstante, die in einem bestimmten Bereich am besten funktionieren, so dass sie die Polarisationsauswirkungen minimieren.

Hanna Tipp: Bei der Auswahl des LF-Geräts sollten Sie unbedingt beachten, dass das Gerät die erwartete Konzentration Ihrer Probe bemessen kann.

Wenn Sie Proben mit unterschiedlicher Leitfähigkeit messen, ist eine 4-Ring Sonde am besten geeignet, die ebenfalls die Polarisierungseffekte minimiert. Die 4-Ring Sonde besteht aus zwei inneren Sensoren und zwei äußeren Antriebsringen. (siehe unten: Diagramm)
Die Antriebsringe werden durch eine Wechselspannung versorgt, die der Zelle einen Strom zuführt.
Der Spannungsabfall wird dann von den Sensorelektroden gemessen.
Da diese Leitfähigkeitssonden die Spannung anstatt des Stromes messen, werden Probleme mit der Sondenpolarisierung minimiert und die Genauigkeit verbessert.

 

DiST 4 pocket tester

Problem #2: Fringe Field Effekt

Schwanken Ihre Messungen?

Wenn Sie die Sonde zu nah an einem Festkörper halten, kann es zu diesem Effekt führen. Dies bedeutet, dass das von der Elektrode erzeugte elektrische Feld (das gleiche elektrische Feld zur LF-Messung) durch ein anderes Objekt, wie die Seiten des Behälters, unterbrochen wird. Metalle schaffen eine positive Interferenz, das zu erhöhten Messergebnissen führt; Glas und Plastik hingegen liefern zu niedrige Messungen.

Dieses Problem kann ganz einfach beseitigt werden indem Sie die Sonde nicht zu nah an den Seiten oder Boden des Probenbehältnisses halten. Ein Mindestabstand von ca. 3cm wird empfohlen.

Problem #3: Ungenaue Kalibrierung

LF-Kalibrierlösungen haben keine Pufferkapazität, d.h. deionisiertes Wasser (DI) oder Probe, die auf der Sonde zurückbleibt, verändert die Werte. Bei der Lösung ist darauf zu achten, dass der Bereich (µS/cm) passt und sie frisch bzw. nicht kontaminiert ist. Um Verunreinigungen der Lösung zu vermeiden, spülen Sie die Elektrode mit deionisiertem Wasser und tauchen sie Sie erst dann in eine frische Kalibrierlösung. Tauchen Sie die Sonde nie direkt in die Flasche, sondern kippen Sie ein wenig Lösung in ein Becherglas oder verwenden Sie die praktischen und immer frischen Sachets (Säckchen).

calibration solution packets

Wenn Ihr Messgerät mehrere Kalibrierlösungen akzeptiert, dann sollten Sie jene Lösung wählen die der Probenkonzentration am nächsten kommt. Ihr LF-Gerät muss nicht so häufig wie eine pH-Elektrode kalibriert werden, aber es ist ratsam die LF-Sonde regelmäßig auf Beschädigungen zu kontrollieren, weil die Kalibrierung Zustandsänderungen der Sonde kompensiert.

Hanna Tipp: Die gängigste LF-Kalibrierlösung ist 1413µS/cm. Am besten Sie sehen in der Geräteanleitung nach welche Lösung Sie verwenden sollen. Manche Geräte lassen sich nur in gewissen Punkten kalibrieren.

Problem #4: Kontaminierte Proben

Um nicht versehentlich die Leitfähigkeit Ihrer Probe zu ändern, spülen Sie Ihre Sonde vor dem Testen mit deionistiertem Wasser ab. Diesen Vorgang sollte auch vor der Verwendung einer Kalibrierlösung gemacht werden. Danach führen die Messung durch.

Hanna Tipp: Bedenken Sie Ihre Sonde nach dem Gebrauch abzuspülen und zu reinigen, um Probenreste zu eliminieren.

Problem #5: Wrong TDS Conversion Factor

Die gesamt gelösten Teilchen (TDS) stehen in Verbindung mit der Leitfähigkeit; d.h. je mehr gelöste Ionen (z.B. Calcium, Nitrat, Kalium, usw.) desto höher ist auch die LF.

TDS kann man ganz einfach mit einem LF-Messgerät bemessen. LF-Messungen werden durch einen bestimmten Umrechnungsfaktor in TDS umgewandelt.

Die Verwendung der Umrechnungsfaktor ist simpel. Nehmen Sie einfach Ihre LF-Messung her und multiplizieren Sie mit dem Umrechnungsfaktor, um TDS zu bekommen. (µS/cm = ppm; mS/cm = ppt). Es gibt verschiedene Umrechnungsfaktoren für jede Art von Ionen. Manche Geräte haben nur einen bestimmten Umrechnungsfaktor, während fortgeschrittene Geräte die Möglichkeit zu selbst programmierbaren Faktoren bieten.

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Die am häufigsten verwendeten Umrechnungsfaktoren sind 0,5 und 0,7. Der 0,5 Faktor basiert auf Natriumchlorid (NaCl); der 0,7 Faktor basiert auf einer Mischung aus Natriumsulfat, Natriumcarbonat und Natriumchlorid. (Diese sind in Anteilen von 40%, 40% und 20% und wird als 442 Faktor bezeichnet.)

LF-Messgeräte mit dem Faktor 0,7 sind vorallem in der Landwirtschaft und Hydroponik beliebt, weil viele Nährstoff- und Düngemittelhersteller diesen Faktor bei der Einstellung optimaler TDS-Bereiche einsetzten. Bei der Auswahl eines Messgerätes für TDS sollten Sie darauf achten, dass das Gerät den richtigen Umrechnungsfaktor für Ihre Anwendung oder eine auswählbare Option hat.

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Problem #6: Sonde wurde nicht vollständig eingetaucht

Während der Messung sollte die Elektrode ausreichend in die Lösung getaucht werden, damit die Probe vollständig die Messsensoren ummantelt. Speziell die 4-Ring Leitfähigkeitssonde verlangt eine größere Probengröße damit alle vier Ringe und die Luftlöcher vollständig untergetaucht sind.

Achten Sie darauf, dass keine Luftbläschen innerhalb der Sonde sind. Luftbläschen können durch sanftes Klopfen oder Schütteln der Sonde entfernt werden.

Diagram: Parts of a Four Ring Conductivity Probe

Problem #7: Verwendung einer ungeeigneten Elektrode

 

Zwei Elektroden sind mit einer Zellkonstante, basierend auf Ihren vorgesehenen Messbereich, ausgestattet. Messungen im höheren Bereich verlangen eine größere Zellkonstante (die Elektroden sind weiter auseinander), während Messungen im niedrigeren Bereich eine kleinere Zellkonstante benötigen (Elektroden sind näher zusammen), um den Strom zu messen. Aus diesem Grund besitzen Hanna Tester zwei Elektroden in verschiedenen Modellen für unterschiedlichste Anwendungsbereiche.

Wenn Sie viele Proben testen, ist eine 5-Ring Sonde ideal. Diese Sonde ist eine gute Wahl, wenn Sie in einem breiten Messbereich arbeiten und nicht mehrere Sonden verwenden möchten.

Wenn Sie eine Sonde benötigen, um mit Prozessgeräten zu arbeiten, bietet Hanna induktive Leitfähigkeitssonden für härtere Bedingungen. Sie haben eine höhere chemische Beständigkeit und sind optimal für industriellen Anwendungen.

 

Problem #8: Keine Temperaturkompensation

Ein wichtiger Faktor, den Sie beim Einkaufen für ein Leitfähigkeitsmessgerät berücksichtigen sollten, ist die Temperatur. Viele Meter verfügen über eine automatische Temperaturkompensation, um sicherzustellen, dass die Messung über einen Temperaturbereich konsistent ist.Bei steigender Temperatur erhöht sich die Ionenbewegung und somit steigt auch die Leitfähigkeit. Ein Messgerät mit Temperaturkompensation, gleicht Temperaturunterschiede aus, so dass eine Messung wie üblich bei 20 oder 25°C stattfinden kann.HI5321 benchtop meter

Hanna Tipp: Bei Proben, die viel höher oder niedriger als Raumtemperatur sind, ist darauf zu achten, dass sich der Temperatursensor vor der Messung stabilisiert.

 

 

Befolgen Sie die oben genannten Punkte für eine sichere LF-Messung. Falls Sie noch Fragen haben, können Sie uns sehr gerne kontaktieren!