Что такое температурная компенсация pH-метра?

Что такое температурная компенсация ph?

Измерение pH имеет большое значение во многих областях применения, начиная от контроля качества воды в отраслях сельского хозяйства до проведения научных исследований уровня рН различных растворов. Большинство из них требуют точного измерения уровня рН. К сожалению, на точность измерения pH влияет температура образца, что приводит к ошибке в измеренном значении pH. Чтобы устранить или уменьшить этот эффект, изменение температуры необходимо компенсировать или избегать.

Поскольку значение pH зависит от температуры, измерение pH требует определенной формы температурной компенсации для обеспечения стандартизированных значений pH. pH-метры и контроллеры pH с автоматической температурной компенсацией (ATC) получают непрерывный сигнал от температурного элемента и автоматически корректируют значение pH на основе температуры раствора. Для ручной температурной компенсации пользователю нужно самостоятельно ввести температуру. Автоматическая температурная компенсация (ATC) считается более практичной для большинства измерений pH.

Для чего нужна температурная компенсация pH-метра?

При измерении pH важно также измерять температуру раствора, поскольку pH сильно меняется в зависимости от температуры. Многие pH-метры имеют отдельный датчик температуры и встроенную автоматическую температурную компенсацию (или ATC), чтобы помочь в этом.

Но как изменяется pH с температурой? И почему температура имеет такое большое влияние на рН? Существует два способа воздействия температуры на показатели pH: воздействуя на электрод и воздействуя на измеряемый образец (или раствор). Системы ATC помогают учесть изменения в электроде, но изменения в образце являются реальными изменениями из-за химической активности. Это означает, что важно учитывать изменения температуры, даже если устройство имеет встроенную ATC.

Воздействие температуры на электрод можно дальше разделить на 3 основные области. Все относится к тому, как реакция электрода в реальной жизни отличается от теоретических идеалов.

1. Эффекты наклона электрода. Теоретическая и идеальная характеристика электрода определяется уравнением Нернста, которое включает переменную температуру. Поскольку эта зависимость между реакцией электрода и температурой постоянная (уравнение Нернста остается неизменным в любом тесте pH), способ реакции электрода при различных температурах может быть полностью учтен системами ATC. Если вы используете электрод и температурный датчик, а рН-метр имеет автоматическую температурную компенсацию, ваши показания будут автоматически скорректированы для учета этого изменения.
2. Эффекты изотермической точки. Для идеального электрода графики рН и мВ, взятые при различных температурах, будут пересекаться при рН 7,00 и 0 мВ. Но на самом деле эти графики пересекаются в разных точках для каждого электрода. Это может привести к разнице в показаниях pH, а эффект ухудшается, если калибровка и испытание образцов выполняются при очень разных температурах. Изменение может достигать 0,1 рН. Системы ATC не могут исправить это влияние, поэтому лучше полностью избегать условий, вызывающих эффект изотермической точки. Это означает проведение калибровки и измерения образцов при той же температуре или как можно более близкой. Для работы с очень высокой точностью используют водяную баню для доведения как калибровочных буферов, так и образцов до одинаковой температуры, что позволяет избежать этого эффекта. Для большинства общих применений достаточно держать буферы и образцы в одинаковых условиях (например, оба в комнате или оба в холодильнике), чтобы контролировать это воздействие.
3. Эффекты времени отклика электрода. Поскольку растворимость внутренних солей в электроде и сопротивление мембранного стекла меняется с температурой, время отклика электрода также меняется с температурой. Этот эффект, как правило, преодолевается путем выбора электрода, который подходит для выполнения определенных задач — большинство электродов указывают минимальную и максимальную рабочую температуру, и их следует соблюдать.

Помимо смены электрода, перепад температур может также изменить образец. Каждый образец будет иметь особое соотношение между pH и температурой, выраженное температурным коэффициентом. Однако это значение разное для каждого образца, поэтому это трудно компенсировать. Например, образец, проверенный при 25 °C, может показать значение pH 14,00, но, когда тот же образец нагревают до 60 °C, он может измениться на 1 единицу pH. Эффект, как правило, больше в щелочных или основных растворах, чем в кислых растворах. Единственный способ компенсировать это — снова убедиться, что калибровочные буферы и образцы тестируются при одинаковых (или очень близких) температурах.

Обзор популярных моделей с автоматической температурной компенсацией

рН-метр водонепроницаемый с АКТ EZODO 6011А. Несмотря на то, что устройство требует определенного ухода и обслуживания, этот тестер pH воды является отличным вариантом. Ezodo имеет ряд различных моделей, но эта отличается простотой и надежностью использования. Он поставляется в виде полного комплекта, который включает растворы для калибровки, качественный стеклянный зонд, а также батареи питания.

Преимущества

• Легкая калибровка.
• Сменный зонд.
• Большой ЖК-дисплей для считывания результатов измерений.
• Водонепроницаемый корпус с классом защиты IP57.

Недостатки

• Нет подсветки экрана.
• Сменные датчики могут быть дорогими.

Ручной высокоточный рН-метр HORIBA LAQUAtwin pH-33. рН-метр HORIBA pH-33 является самым лучшим pH-метром из линейки ручных измерителей рН от компании HORIBA. Он измеряет pH и температуру воды, а ЖК-дисплей с подсветкой облегчает считывание информации. рН-метр может работать с минимальным объемом образца 0,1 мл и обеспечивать высокую точность измерения ±0.01 рН.

Преимущества

• Легко измеряйте pH и температуру с минимальным объемом образца 0,1 мл.
• Полностью водонепроницаемый с классом защиты IP67.
• Единственный электрод, который можно хранить сухим.
• Поставляется с 2-летней гарантией на устройство.

Недостатки

• Набор калибровки не входит в комплект.
• Сменные датчики могут быть дорогими.

Портативный pH-метр XS pH 7 Vio Complete Kit (с электродом pH GEL). Компания XS является еще одним очень авторитетным производителем pH-метров и мультипараметровых приборов. Одной из лучших функций этого устройства является возможность регулировки контраста и яркости ЖК-дисплея для четкого считывания информации в любых условиях. На экране отображается вся полезная информация, включая буфер, который использовался для калибровки, и значок стабильности.

Преимущества

• Выбор одного из трех уровней стойкости измерения.
• Удобное чтение информации с дисплея.
• Простая эксплуатация и калибровка с использованием буферов США или NIST.
• Встроенное упоминание о калибровке
• Защита устройства — IP57.

Недостатки

• Устройство не имеет встроенной памяти.
• Нет интерфейса для подключения к компьютеру.

pH-метр/кондуктометр/солемер HORIBA LAQUA PC220 (с подключением к ПК). Многопараметрическое устройство от японской компании HORIBA. Устройство оснащено разъемом Phono для подключения к компьютеру через USB кабель для сбора информации и обновления программного обеспечения, а также к принтеру с помощью кабеля RS232. Поставляется вместе с буферными растворами pH 4,01 и 7,00.

Преимущества

• Встроенная память может хранить до 1000 данных.
• Возможность обновления программного обеспечения при подключении к компьютеру.
• Измеряет pH, температуру, электропроводность (EC), общее количество растворенных твердых веществ (TDS), окислительно-восстановительный потенциал (ORP) и соленость (Salt).
• Водонепроницаемый и пыленепроницаемый корпус с классом защиты IP67.

Недостатки

• Нет в комплекте электрода для измерения ORP.
• Сменные электроды могут быть дорогими.

pH-метр/кондуктометр/термометр/ОВП-метр лабораторный AZ-86505. Мультипараметрическое лабораторное устройство для измерения основных параметров воды и растворов: pH, ORP, Cond, TDS, Salt и температуры. На ЖК-дисплее одновременно отображаются результаты измерения двух параметров в реальном времени. Встроенные функции удержания результатов измерения и сохранения максимального и минимального значения значительно упрощают работу с устройством.

Преимущества

• Встроенная память может хранить до 99 данных.
• 5 точек калибровки устройства.
• Измеряет pH, температуру, электропроводность (EC), общее количество растворенных твердых веществ (TDS), окислительно-восстановительный потенциал (ORP) и соленость (Salt).
• Наличие автоматической или ручной температурной компенсации.

Недостатки

• Нет в комплекте электрода для измерения ORP.
• Сменные электроды могут быть дорогими.

Лабораторный pH-метр XS pH 60 VioLab + 201T (с электродом 201T). Профессиональный лабораторный измеритель с функцией GLP (отображение даты и времени, данных о калибровке и возможность установления срока действия калибровки). Результаты измерения можно загрузить на компьютер через микро USB.

Преимущества

• Встроенная память может хранить до 1000 данных в автоматическом и ручном режимах.
• 5 точек калибровки устройства.
• Можно регулировать яркость ЖК-дисплея.
• Использование программного обеспечения Data Link.

Недостатки

• Нет в комплекте электрода для измерения ORP.
• Сменные электроды могут быть дорогими.

Как выбрать ph-метр с автоматической температурной компенсацией?

Существуют различные типы pH-метров с автоматической температурной компенсацией в зависимости от того что проверяется. Некоторые устройства разработаны специально для тестирования воды, другие могут тестировать твердые и полутвердые вещества.

1. Тип рН-метра. Лучший тип pH-метра зависит от того, что вы хотите измерить. Некоторые pH-метры предназначены для проверки жидкостей, другие — плоских поверхностей, а другие — полутвердых. Разница между этими устройствами обычно заключается в типе используемого электрода. Самые распространенные типы датчиков — датчики с наконечником копья для измерения биологических образцов, таких как пища, плоские датчики pH для измерения твердых поверхностей, таких как кожа и электроды со стеклянной колбой для измерения жидких растворов.
2. Точность и разрешение. Тестирование pH, будь то в лаборатории или во время полевых работ, обычно требует высокой степени точности. Поэтому точность pH-метра важна. Рекомендуем купить рН-метр с точностью ±0,01 рН для высокоточных тестов и от ±0,05 до ±0,1 для обычного тестирования. Другая вещь, которую нужно проверить — это разрешение. Это малейшее изменение pH, которое может зафиксировать измеритель. Высокое разрешение лучше подходит для точного тестирования, поскольку позволяет выявить даже малейшие изменения pH.
3. Дисплей. Выбирайте рН-метр с автоматической температурной компенсацией с большим дисплеем с подсветкой. Это значительно облегчит проведение измерений. Благодаря дисплею с подсветкой вы можете измерять pH при любом освещении. Если рН-метр имеет встроенный датчик температуры, проверьте, может ли дисплей одновременно отображать показатели температуры и pH. Некоторые pH-метры также отображают столбчатую диаграмму, указывающую на тенденцию pH.
4. Автоматическое удержание результатов измерения. При использовании рН-метра приходится ожидать получения стабильных показаний. Это может занять до 20 секунд или больше. Существует риск извлечь pH-метр слишком рано, прежде чем показания стабилизируются. Автоматическое удержание устраняет этот риск. Вместо того чтобы вы гадали, когда показания стабилизируются, рН-метр автоматически определит стабильные показания и проведет самые точные измерения. Автоматическое удержание делает измерение pH более удобным и, главное, более точным.
5. Дополнительные функции.

• Внутренняя память. Некоторые pH-метры могут сохранять несколько предварительных показаний. Это удобно, если вы хотите проверить предварительные измерения или проанализировать тенденции.
• Калибровочный буфер. Проверьте, есть ли в комплекте с рН-метром калибровочный буфер. Некоторые модели поставляются с двумя pH 4 и pH 7. Буфер pH позволяет сразу откалибровать рН-метр, чтобы убедиться, что он точно измеряет.
• Водонепроницаемый корпус. Особенно важно, если вы тестируете жидкости или работаете на улице.
• Сменные датчики. Убедитесь, что электрод можно снять с рН-метра и заменить его другим совместимым датчиком. Это удобно, если вы обычно измеряете разные виды образцов, например, воду, почву, продукты питания и т.д. Можно приобрести только один рН-метр и набор электродов для использования с ним. Это удобнее и экономит ваши деньги.
• Индикатор низкого заряда батареи.
• Кейс для хранения.

Где купить ph-метр с автоматической температурной компенсацией?

Маркет измерительных приборов SIMVOLT предлагает широкий выбор ph-метров с автоматической температурной компенсацией для различных применений. У нас Вы найдете модели ручных, портативных, лабораторных, промышленных и стационарных рН-метров от известных производителей. Вся продукция имеет необходимые сертификаты качества и проверяется нашими специалистами. Выбрать качественный ph-метр с автоматической температурной компенсацией лучше всего в интернет-маркете https://simvolt.ua/.