Як обрати pH-метр саме під ваші потреби? У циклі із 3 статей «Обираємо pH-метр. Покрокова інструкція» ми надаємо покрокову інструкцію ‒ короткий алгоритм дій з вибору pH-метра для вимірювання кислотності води, розчинів чи інших речовин.
Стаття 1 ‒ Обираємо pH-метр. Покрокова інструкція. Крок 1. Форм-фактор приладу.
Стаття 2 ‒ Обираємо pH-метр. Покрокова інструкція. Крок 2. Вимірювальний pH електрод.
Стаття 3 ‒ Обираємо pH-метр. Покрокова інструкція. Крок 3. На що ще звертати увагу при виборі pH-метра?
Крок 2. Вимірювальний pH електрод ‒ основний критерій при виборі.
Хороший електрод ‒ основа якісного і точного pH-метра. Потрібно точно знати, для чого вам pH-метр (простіше кажучи, ph чого саме ви збираєтесь визначати ‒ води, молока, м’яса, сиру, ґрунту тощо), в яких умовах ви будете вимірювати (агресивне середовище чи прості водні розчини), а також наскільки ви готові приділяти увагу технічному обслуговуванню електрода тощо.
На що слід звертати увагу при виборі pH-електрода?
99 % вимірювальних електродів є комбінованими. Не вдаючись у технічні подробиці, зазначимо, що вимірювальний електрод та електрод порівняння знаходяться в одному корпусі. А раніше, років 20‒30 назад, ці електроди приєднувалися до pH-метра окремо. Тому фразу «комбінований pH-електрод» ви можете розглядати як синонім «ph-електрод». Усі сучасні pH-метри (навіть китайські з AliExpress), оснащені саме комбінованими pH-електродами.
Кожен pH електрод має свій термін служби. Хороший pH електрод від відомих брендів прослужить не менше 8‒12 місяців (за іншими даними ‒ до 1000 годин роботи). Це мінімальні значення для недорогих (але не дешевих!). На практиці часто електроди від хороших виробників, наприклад, HORIBA, XS, EZODO, при правильному використанні, а головне, зберіганні, можуть служити набагато довше.
pH-електрод може мати різну форму вимірювальної частини. Саме форма pH-електрода визначає його спеціалізацію.
Найбільш розповсюджені форми pH-електрода:
- Класична («куля») ‒ стандартна форма для використання при вимірюванні pH води й інших розчинів.
- Гострий (проникаючий) pH-електрод. Призначений для вимірювання в’язких і м’яких зразків (наприклад, для вимірювання pH вологого ґрунту, сиру тощо). Водночас ним можна визначати і pH рідин.
- pH електрод з пласким вимірювальним склом («плоский pH електрод»). Доволі універсальний різновид pH електродів, який притискається до вимірюваного зразка своєю поверхнею. Звідси кілька його переваг: для вимірювання необхідна невелика кількість речовини (часто ці електроди використовують для визначення pH біологічних зразків ‒ крові, слини тощо), його просто чистити (такі електроди використовують і як альтернативу гострим при вимірюванні pH ґрунту), а також можна використовувати для вимірювання специфічних зразків (наприклад, шкіри або паперу). У той же час цей електрод так само ефективно міряє pH води і рідин.
pH-метр, оснащений pH електродом із пласким вимірювальним склом, ‒ універсальний прилад. Ним можна визначити pH практично будь-якої речовини.
Є ще декілька різновидів більш спеціалізованих електродів. Наприклад, це спеціальні гострі електроди з ножем для м’яса, суспензій, мікрозразків тощо).
Матеріал корпусу pH-електрода, гелевий або рідкий електроліт, можливість перезаповнення.
Зазвичай корпус pH-електрода виконаний зі скла або пластику.
pH-електрод може бути або заповнений спеціальним рідким електролітом і мати змогу бути перезаповненим ним, або ж бути заповнений гелем і не мати можливості бути перезаповненим. В першому випадку ви або фахівці спеціалізованого сервіс-центру можете провести технічне обслуговування електрода, відновити його, почистити, продовжити час експлуатації. Обслуговування гелевих pH-електродів, як правило, зводиться лише до можливості помити їх ззовні. Окрім того, гелеві електроди, як показує досвід, мають повільніший відгук, ніж скляні.
Отже, гелевий електрод міряє повільніше і має обмежені можливості для технічного обслуговування. Якщо електроліт рідкий, pH-електрод має кращий відгук і більші можливості для технічного обслуговування (читай ‒ продовження терміну служби).
До прикладу. Ви забули накрутити захисний ковпачок на електрод. Пройшов певний час, електроліт частково витік або випарувався і перестав працювати. Якщо електрод гелевий, то нічого зробити не можна, потрібно купувати новий електрод. Якщо ж електроліт рідкий і є можливість перезаповнення, то ви просто доливаєте електроліт (або змінюєте його), прогріваєте електрод в теплій воді чи теплому розчині для зберігання задля розчинення кристалів, що забили собою електролітний ключ, і продовжуєте користуватися.
Звісно, електроди з рідким електролітом і можливістю перезаповнення, як правило, дорожчі, ніж гелеві.
Матеріал, з якого виконаний pH-електрод, може бути або з якогось полімеру (наприклад, пластику), або скляним. Полімерні електроди, як правило, набагато важче розбити, але оскільки в 90 % випадків вони є ще й гелевими, то мають гірший відгук, ніж скляні. Скляні електроди, зазвичай, можуть бути перезалиті електролітом, мають дуже хороший відгук і стабільність показань. Але їх легко розбити. Скляні електроди використовують у лабораторіях, а пластикові ‒ в польових або виробничих умовах. При виборі матеріалу, з якого виготовлений pH-електрод, зважайте на те, що скляний корпус витримує вищі температури (пластик зазвичай не рекомендується занурювати в рідини з температурою вище 60 °С), а також більш агресивні речовини (наприклад, дуже кислі).
Роз’єми для підключення pH електрода до приладу
pH-електрод має під’єднуватися до pH-метра за допомогою роз’єму. У випадку ручних pH-метрів цей роз’єм у кожного виробника свій. Якщо ви придбали ручний (кишеньковий) pH-метр, то, по-перше, у нього взагалі може не бути можливості заміни електрода. Вийшов з ладу електрод ‒ купуй новий прилад. А якщо навіть така можливість і є, то ви прив’язані до цього виробника та його цінової політики.
Рекомендуємо уточнити у продавця вартість і наявність (або термін поставки) запасних pH-електродів ще до моменту купівлі приладу.
Що стосується портативних і лабораторних pH-метрів із виносними електродами, то деякі виробники комплектують свої прилади специфічними роз’ємами, до яких неможливо підключити електрод іншого виробника. Тому рекомендуємо завжди купувати прилади з універсальним роз’ємом BNC (на фото нижче). В такому разі до приладу можна буде підключити широку номенклатуру pH-електродів різних виробників.
Деякі професійні pH-електроди, зазвичай від відомих брендів, мають роз’єм S7. Він теж є доволі розповсюдженим. У такому випадку вам буде потрібен спеціальний перехідник S7-BNC для приєднання електрода до приладу зі входом BNC.
Деякі pH-електроди мають вбудований термодатчик для реалізації функції АТК (автоматична температурна компенсація). Відповідно, у вас буде два роз’єми на кінці дроту електрода ‒ один безпосередньо для pH, наприклад BNC, а інший ‒ спеціальний (як правило, у кожного виробника він свій) під термодатчик.
З часом такий електрод може вийти з ладу, і вам доведеться купувати точно такий, якщо ви хочете зберегти функцію АТК. Або ви можете придбати окремо термощуп, який повинен мати такий самий роз’єм, а головне, тип термодатчика (наприклад, термістор або TP100, або TP1000, термопара тощо). Третій варіант ‒ виставляти температуру вимірювання вручну (якщо прошивка приладу дає змогу це зробити).
Зверніть увагу! Деякі портативні та лабораторні прилади мають окремий термощуп (наприклад, EZODO MP-103), а деякі (наприклад, лабораторний pH метр XS VioLab PH 50) мають опційний термощуп, якщо ви хочете замінити стандартний pH-електрод на свій, специфічний.
Зберігайте pH-електрод правильно!
Усі pH-електроди, не залежно від того, дорогі вони або дешеві, мають зберігатися виключно в спеціальному розчині для зберігання pH електродів. Зберігати електроди насухо або у звичайній воді заборонено. Виняток становлять pH метри HORIBA LAQUATWIN (Ph11, pH22 та ph33), які зберігаються в сухому вигляді.
