Nachfüllbare Doppelanschluss-pH-Elektrode mit BNC-Anschluss HI1043B

Hanna Instruments bietet eine große Auswahl an pH-Elektroden an, die für viele verschiedene Anwendungen konzipiert sind. Die Art des Glases, das für die pH-Messung verwendet wird, die Form des Kolbens, das Material des Körpers, die Art der Verbindung, die Art der Referenz und der verwendete Elektrolyt sind nur einige der Designüberlegungen.

Das HI1043B verwendet Hochtemperaturglas (HT), einen kugelförmigen Kolben, einen Glaskörper, eine doppelte Keramikverbindung und ist mit 3,5 M KCl nachfüllbar.

Hochtemperatur-Glasformulierung

Die Messung des pH-Werts bei sehr hohen Temperaturen ist für den empfindlichen Glaskolben schädlich und verkürzt seine Lebensdauer. Eine pH-Elektrode mit Allzweckglas (GP) hat bei 25 °C einen Widerstand von 100 Megaohm, während der Widerstand von HT-Glas bei 25 °C etwa 400 Megaohm beträgt. Wenn die HI1043B bei höheren Temperaturen eingesetzt wird, sinkt der Widerstand und nähert sich dem Widerstand von GP-Glas an. Das HI1043B eignet sich für die Verwendung mit Proben, die zwischen 0 und 100 °C messen.

Sphärischer Kolben

Der kugelförmige Kolben ist für allgemeine Zwecke geeignet. Andere Spitzenformen sind konisch für die Penetration und flach für Oberflächenmessungen.

Glasgehäuse

Der Glaskörper ist ideal für den Einsatz im Labor. Das Glas ist widerstandsfähig gegen viele aggressive Chemikalien und lässt sich leicht reinigen. Der Glaskörper ermöglicht außerdem eine schnelle Wärmeübertragung auf den internen Referenzelektrolyten. Die von der Referenzzelle erzeugte mV ist temperaturabhängig. Je schneller die Elektrode das Gleichgewicht erreicht, desto gleichmäßiger ist das Referenzpotential.

Keramische Doppelanschluss-Referenz

Das HI1043B ist ein Doppelanschluss-Design. pH-Elektroden sind als Einzelanschluss oder Doppelanschluss erhältlich. Eine vollständige Beschreibung der Unterschiede finden Sie weiter unten. Der Übergang, der auch als Salzbrücke bezeichnet wird, ist ein notwendiger Bestandteil des elektrischen Stromkreises. Die Ionenbewegung muss durch die Sperrschicht fließen, um einen gleichmäßigen Messwert zu erhalten. Die äußere Referenz hat zwei Keramikfritten. Die Keramik ist ein poröses Material, das leicht mit dem Glaskörper verschmolzen werden kann, einen ähnlichen Ausdehnungskoeffizienten hat und eine Durchflussrate von 40 bis 50 µL/Stunde Elektrolyt aufweist. Diese hohe Durchflussrate sorgt für ein schnelleres Ansprechen der Elektrode und stabilere Messungen in viskosen Lösungen oder Proben mit geringer Leitfähigkeit, wie z. B. reinem Wasser, bei denen häufig eine lange Stabilisierungszeit zu beobachten ist.

Nachfüllbar

Die HI1043B ist eine nachfüllbare Sonde. Da es sich um eine pH-Doppelübergangselektrode handelt, ist die Fülllösung die HI7082 3,5M KCl. Diese Lösung enthält kein Silber wie bei der Einpunkt-Elektrode. Durch das Fehlen von Silber wird verhindert, dass sich an der Sperrschichtoberfläche ein Silberniederschlag bildet und diese verstopft. Eine Verstopfung der Sperrschicht führt zu unregelmäßigen und fehlerhaften Messwerten.

BNC-Anschluss

Das HI1043B hat einen BNC-Anschluss. Dieser Steckertyp ist universell einsetzbar, da er mit jedem pH-Messgerät verwendet werden kann, das über einen BNC-Sondeneingang verfügt. Andere Steckertypen sind z.B. DIN, Schraubanschluss, T-Typ und 3,5 mm, um nur einige zu nennen. Diese anderen Steckertypen sind in der Regel für einen bestimmten Messgerätetyp reserviert und nicht austauschbar.

pH-Elektroden mit einem Anschluss im Vergleich zu solchen mit zwei Anschlüssen

Herkömmliche Elektroden haben in der Regel einen einzigen Anschluss. Wie in der obigen Abbildung dargestellt, haben diese Elektroden nur eine einzige Verbindung zwischen dem internen Referenzdraht und der externen Lösung. Unter ungünstigen Bedingungen, wie hohem Druck, hoher Temperatur, stark sauren oder alkalischen Lösungen, kehrt sich der positive Fluss des Elektrolyten durch die Verbindungsstelle oft um, was dazu führt, dass Probenlösung in die Referenzkammer eindringt. Bleibt dies unbemerkt, kann die Referenzelektrode verunreinigt werden, was zu einem vollständigen Ausfall der Elektrode führt. Ein weiteres potenzielles Problem bei Einzelelektroden ist die Verstopfung der Übergangsstelle durch Silberchlorid (AgCl), das sich ablagert. Silber kann sich in Proben, die Tris-Puffer oder Schwermetalle enthalten, leicht ablagern. Wenn die Elektrolytlösung mit der Probe in Kontakt kommt, fällt ein Teil des AgCl an der Außenseite der Kontaktstelle aus. Das Ergebnis sind unpräzise Messwerte des Sensors.

Das Hanna-Doppelanschlusssystem hat, wie der Name schon sagt, zwei Anschlüsse, von denen nur einer mit der Probe in Kontakt ist, wie in der Abbildung gezeigt. Unter ungünstigen Bedingungen ist die gleiche Tendenz zum Eindringen der Probe zu beobachten. Da das Referenzelektrodensystem jedoch räumlich vom Zwischenelektrolytbereich getrennt ist, wird die Verunreinigung der Elektrode auf ein Minimum reduziert. Die Wahrscheinlichkeit einer Verstopfung des Übergangs ist bei einer Elektrode mit doppeltem Übergang ebenfalls geringer, da die äußere Referenzzelle eine "silberfreie" Fülllösung verwendet. Da kein Silber vorhanden ist, kann sich auch kein Niederschlag bilden, der die Sperrschicht verstopft.

Spezifikationen