Electrodos de pH: a la Vanguardia de la Tecnología de Electrodos

Hanna es el mayor fabricante familiar de instrumentación analítica científica y uno de los principales productores europeos de electrodos. Hanna ha ayudado a impulsar el campo de la tecnología de sensores con su metodología innovadora. La línea Hanna de electrodos de pH se produce en instalaciones de fabricación de última generación y está disponible con cuerpos de vidrio o plástico térmico.

En 1981, Hanna desarrolló su propia formulación para sensores de vidrio con la ayuda del Instituto Experimental de Vidrio en Murano Italia. Desde ese momento en adelante, la compañía ha continuado ofreciendo estos electrodos Premium de vidrio de detección de pH que no se pueden imitar. Mientras que otras empresas han reducido sus ofertas, Hanna ha seguido ampliando su línea de electrodos para admitir una multitud de aplicaciones específicas. También hay disponible una amplia variedad de soluciones de limpieza y mantenimiento para mantener los electrodos al máximo rendimiento.

 

Fabricación de Electrodos de pH

Otros productores de electrodos utilizan la técnica de fusión continua en crisoles con hornos de inducción. En esta práctica, el vidrio se expone a la temperatura de fusión durante horas, lo que dificulta la retención de la calidad del producto debido a la evaporación de algunos de sus componentes. Hanna utiliza la tecnología de soplado de vidrio típica de los maestros de Murano y palitos de vidrio sensibles fusionados en lotes controlados. Solo esta técnica, que expone el vidrio sensible a la alta temperatura de fusión durante unos segundos, puede garantizar la consistencia y la calidad del pH de la media celda.

 

Tipos de Conector

La conexión y la comunicación es la consideración final al seleccionar un electrodo. Es importante comprender que no todos los electrodos se conectan a todos los medidores. Algunas conexiones de sensores son específicas de un medidor, marca o fabricante. Asegúrese de tomar nota de sus requisitos de conexión cuando reemplace o compre un medidor y un electrodo.

El conector BNC es el más versátil ya que se puede utilizar con cualquier medidor que utilice una entrada BNC, independientemente de la marca.

Las conexiones DIN, de 3,5 mm y de tipo tornillo son generalmente propios de los medidores con los cuales se suministran.

 

Conectores BNC

BNC connector

Un conector BNC es un conector universal para sensores. Cualquier medidor de pH con conector BNC es compatible con cualquier electrodo de pH con conector BNC, independientemente del fabricante del dispositivo.

 

 

 

Conectores DIN

Conectores DIN

Los conectores DIN son propiedad del medidor que usa el conector. El conector DIN permite que varios cables estén en un solo conector. Se utilizan cables adicionales para medir la temperatura y como fuente de alimentación para los amplificadores integrados en la sonda. Un amplificador en la sonda evita la interferencia que una señal de temperatura puede tener en la señal de pH. Esta serie roscada de conectores DIN tiene una férula para conectar la sonda al medidor.

 

Conectores DIN de Conexión Rápida

Conectores DIN de Conexión Rápida

Al igual que los conectores DIN anteriores, el conector DIN de conexión rápida es propio de medidores específicos. El conector DIN de conexión rápida simplemente se inserta en el medidor. Se utiliza uno o-ring de goma para fijar el conector al medidor y proporciona una conexión impermeable. Se prefieren los conectores a prueba de agua ya que la alta humedad puede crear ruido en el circuito de medición, lo que da lugar a lecturas inexactas.

 

Electrodos Digitales - Conector de 3,5 mm

Este conector digital contiene un diseño de cuatro polos que se utiliza con electrodos digitales. Esta conexión permite la transferencia de datos digitales desde el sensor al medidor y también es específica del medidor. La sonda tiene un microchip integrado que almacena datos de calibración, tipo de electrodo y número de serie, lo que permite cambiar los sensores sin tener que recalibrar.

 

Electrodos Digitales con Matching Pin - Conector de 3.5 mm

Electrodos Digitales con Matching Pin - Conector de 3.5 mm

Al igual que los electrodos digitales con un conector de 3,5 mm, estos electrodos aprovechan un matching pin para habilitar la tecnología Sensor Check. La tecnología Sensor Check mide la impedancia a través de la superficie de detección del vidrio para evaluar si hay micro fracturas presentes y a través de la unión de referencia para indicar problemas con la unión, incluso si se obstruye.

 

 

 

Geometría de la Membrana (Forma de la Punta)

Nuestras membranas de detección se fabrican en cuatro formas diferentes; cada una tiene un propósito único, maximizando la precisión, respuesta y longevidad del sensor.

Perfil Esférico

Las puntas esféricas se recomiendan para uso general en soluciones acuosas. La geometría de bulbo redondo es la forma más común para una membrana de pH de vidrio y proporciona una amplia área de superficie para que entren en contacto una variedad de muestras líquidas.

 

 

Perfil Cónico

Se utiliza mejor en lodos, emulsiones, semi-sólidos y muestras sólidas; Los diseños cónicos son ideales para la penetración directa en las muestras debido a su perfil puntiagudo y resistencia geométrica. Estas puntas son adecuadas para muestras que van desde suciedades y geles hasta salsas, quesos y carnes.

 

 

 

 

 

Diseño de la Unión

El tipo de unión utilizada en un electrodo de pH es una de las consideraciones de diseño más importantes al seleccionar el sensor adecuado para su aplicación. La unión es la vía eléctrica entre la muestra y la media celda de referencia interna. Esta cámara de referencia contiene una solución de electrolito, que se difunde a través de la unión hacia la muestra. Cualquier obstrucción de esta unión puede resultar en lecturas erráticas e inestables.

Cerámica Porosa

Una frita de cerámica porosa es una de las uniones más comunes disponibles para aplicaciones de laboratorio estándar. El material cerámico se fusiona fácilmente con el vidrio del electrodo y tiene un coeficiente de expansión similar. Un solo electrodo puede contener una frita cerámica simple, doble o triple, lo que permite un flujo de electrolito mejorado. Las muestras con baja conductividad se benefician de un caudal más alto, ya que fluye más electrolito hacia la muestra y aumenta la conductancia para que funcione el circuito de medición.

Cerámica Simple: Caudal de 15 a 20 μl / hora

Cerámica Doble: Caudal de 30 a 40 μl / hora

Cerámica Triple: Caudal de 40 a 50 μl / hora

 

PTFE Poroso

El politetrafluoroetileno (PTFE) contiene propiedades hidrófobas, lo que proporciona una de las uniones más resistentes químicamente disponibles. Se usa comúnmente en sensores de pH para aplicaciones industriales debido a sus ventajas químicas y durabilidad.

 

 

 

Cuerpo del Electrodo

Ya sea que esté utilizando un par de media celda o un electrodo combinado, el material del cuerpo es una consideración importante. El cuerpo de un electrodo de pH puede estar hecho de muchos materiales diferentes que pueden ayudar a facilitar las mediciones de pH. El material del cuerpo correcto variará según el entorno de prueba, el tipo de muestra y la frecuencia de uso.

Cuerpo de Vidrio

Los cuerpos de vidrio son un elemento básico del diseño de electrodos de pH. El vidrio es resistente a una variedad de productos químicos, fácil de limpiar y transfiere el calor fácilmente para un rápido equilibrio térmico entre la muestra y el sensor. Los electrodos con cuerpo de vidrio son ideales para cualquier tipo de aplicación de laboratorio.

 

 

 

Cuerpo de PVDF

El fluoruro de polivinilideno es un plástico de grado alimenticio que resiste una variedad de solventes y químicos de limpieza. Es duradero y tiene una alta resistencia a la abrasión, resistencia mecánica y resistencia al crecimiento de hongos.

 

 

 

 

Tipo de Recarga

Los electrodos de pH se dividen en dos tipos principales de categorías. O son recargables, cuando la solución se reemplaza regularmente, o no requieren recarga.

El tipo de solución que utiliza una sonda recargable se basa en si es una unión simple o doble. Las sondas de unión simple utilizarán KCl 3.5 M con AgCl como solución de relleno, mientras que las sondas de unión doble utilizarán KCl 3.5 M. Las aplicaciones con metales pesados ​​y estándar Tris deben usar las sondas de unión doble, ya que la solución de relleno no contiene plata, para evitar cualquier precipitación de plata que podría obstruir la unión.

 

Recargable - KCl 3.5M

La siguiente categoría son sondas recargables que utilizan KCl 3.5 M como solución de relleno. Estos incluyen celdas de referencia de AgCl / AgCl de doble unión estándar y calomelanos Hg / Hg2Cl.

 

 

 

Lleno de Gel

Las siguientes sondas se consideran libres de mantenimiento ya que las sondas están llenas de gel. Todos los electrodos de pH requieren mantenimiento, incluyendo la calibración, la limpieza y el almacenamiento, pero estas sondas no requieren el reemplazo de la solución de relleno. Las sondas rellenas de gel son comunes con las sondas que se utilizan en el terreno y para aplicaciones alimentarias que necesitan un diseño de unión abierta para evitar obstrucciones.

 

 

Relleno de Polímero

Al igual que la sonda llena de gel, estas sondas no requieren una solución de relleno. Estas sondas utilizan un gel a base de polímero que permite la medición a temperaturas y presiones más altas.

 

 

 

Tipo de Unión

Los electrodos convencionales son normalmente de unión simple. Como se muestra en la figura anterior, estos electrodos tienen una sola unión, que tiene el sistema de electrodos de referencia en contacto directo con la muestra. En condiciones adversas, como soluciones de alta presión, alta temperatura, muy ácidas o alcalinas, el flujo positivo del electrolito a través de la unión a menudo se invierte, lo que da como resultado la entrada de la solución de muestra en el compartimento de referencia. Si eso no se controla, la celda de referencia puede contaminarse y provocar una falla del electrodo. Otro problema potencial con los electrodos de unión simple es la obstrucción de la unión debido a la precipitación de AgCl. El AgCl es menos soluble en la muestra que en la solución de electrolito de referencia. Especialmente cuando la muestra contiene metales pesados ​​o estándar Tris. Por lo tanto, cuando la solución de electrolito entra en contacto con la muestra, algo de AgCl se precipitará en la cara superficie de la unión. Los resultados son lecturas que se desvían o son erráticas.

El sistema de doble unión de Hanna, como su nombre lo indica, tiene dos uniones, solo una de las cuales está en contacto con la muestra, como se muestra en la figura anterior. En condiciones adversas, es posible la misma tendencia a la entrada de muestras; sin embargo, como el sistema de electrodos de referencia está separado físicamente del área intermedia del electrolito, se minimiza la contaminación del electrodo. La probabilidad de obstrucción de la unión también se reduce con un electrodo de unión doble, ya que la celda de referencia exterior usa una solución de relleno que es "libre de plata". Dado que no hay plata presente, no se puede formar ningún precipitado que obstruya la unión.

Unión Simple

La siguiente categoría contiene electrodos de pH de unión simple.

 

 

Electrodos de pH de Unión Doble

La siguiente categoría contiene electrodos de doble unión.

 

 

Electrodos de Media Celda

Cada electrodo de pH está compuesto por dos celdas. Estas dos células se conocen como semi celdas. La mayoría de los electrodos de pH utilizados son electrodos de pH combinados en los que ambas medias celdas se combinan en un diseño de sonda única.

Los electrodos de media celda están disponibles en media celda indicadora de pH o media celda de referencia.

 

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