Що таке температурна компенсація pH-метра?

Що таке температурна компенсація ph?

Вимірювання pH має велике значення в багатьох сферах застосування, починаючи від контролю якості води в галузях сільського господарства до проведення наукових досліджень рівня рН різних розчинів. Більшість з них вимагає точного вимірювання рівня рН. На жаль, на точність вимірювання pH впливає температура зразка, що призводить до помилки у виміряному значенні pH. Щоб усунути або зменшити цей ефект, зміну температури необхідно компенсувати або уникати її.

Оскільки значення pH залежать від температури, вимірювання pH вимагає певної форми температурної компенсації для забезпечення стандартизованих значень pH. рН-метри та контролери рН з автоматичною температурною компенсацією (ATC) отримують безперервний сигнал від температурного елемента і автоматично коригують значення pH на основі температури розчину. Для ручної температурної компенсації користувачеві самостійно потрібно ввести температуру. Автоматична температурна компенсація (ATC) вважається більш практичною для більшості вимірювань pH.

Навіщо потрібна температурна компенсація ph-метра?

При вимірюванні pH важливо також вимірювати температуру розчину, оскільки pH сильно змінюється в залежності від температури. Багато pH-метрів мають окремий датчик температури та вбудовану автоматичну температурну компенсацію (або «ATC»), щоб допомогти в цьому.

Але як змінюється pH з температурою? І чому температура має такий великий вплив на рН? Існує два способи впливу температури на показники pH: впливаючи на електрод і впливаючи на зразок (або розчин), що вимірюється. Системи ATC допомагають врахувати зміни в електроді, але зміни в зразку є реальними змінами через хімічну активність. Це означає, що важливо враховувати зміни температури, навіть якщо ваш пристрій має вбудовану ATC.

Вплив температури на електрод можна далі розділити на 3 основні області. Усе стосується того, як реакція електрода в реальному житті відрізняється від теоретичних ідеалів.

1. Ефекти нахилу електрода. Теоретична та ідеальна характеристика електрода визначається рівнянням Нернста, яке включає температурну змінну. Оскільки ця залежність між реакцією електрода та температурою є постійною (рівняння Нернста залишається незмінним у будь-якому тесті pH), спосіб реакції електрода при різних температурах може бути повністю врахований системами ATC. Якщо ви використовуєте електрод і температурний датчик, а ваш рН-метр має автоматичну температурну компенсацію, ваші показання будуть автоматично скориговані для врахування цієї зміни.
2. Ефекти ізотермічної точки. Для ідеального електрода, графіки рН та мВ, взяті при різних температурах, перетинатимуться при рН 7,00 і 0 мВ. Але насправді ці графіки перетинаються в різних точках для кожного електрода. Це може спричинити різницю у показаннях pH, а ефект погіршується, якщо калібрування та випробування зразків виконуються при дуже різних температурах. Зміна може досягати 0,1 pH. Системи ATC не можуть виправити цей вплив, тому краще повністю уникати умов, які викликають ефект ізотермічної точки. Це означає проведення калібрування та вимірювання зразків при тій самій температурі або якомога близькій. Для роботи з надзвичайно високою точністю використовують водяну баню для доведення як калібрувальних буферів, так і зразків до однакової температури, що дозволяє уникнути цього ефекту. Для більшості загальних застосувань достатньо тримати буфери та зразки в однакових умовах (наприклад, обидва в кімнаті або обидва в холодильнику), щоб контролювати цей вплив.
3. Ефекти часу відгуку електрода. Оскільки розчинність внутрішніх солей в електроді та опір мембранного скла змінюється з температурою, час відгуку електрода також змінюється з температурою. Цей ефект, як правило, долається шляхом вибору електрода, який підходить для виконання певних завдання — більшість електродів вказують мінімальну та максимальну робочу температуру, і їх слід дотримуватися.

Крім зміни електрода, перепад температур також може змінити зразок. Кожен зразок матиме особливе співвідношення між pH та температурою, виражене температурним коефіцієнтом. Однак це значення різне для кожного зразка, тому це важко компенсувати. Наприклад, зразок, перевірений при 25 °C, може показати значення pH 14,00, але коли той самий зразок нагрівають до 60 °C, він може змінитися на 1 одиницю pH. Ефект, як правило, більший у лужних або основних розчинах, ніж у кислих розчинах. Єдиний спосіб компенсувати це — знову переконатися, що калібрувальні буфери та зразки тестуються при однакових (або дуже близьких) температурах.

Огляд популярних моделей з автоматичною температурною компенсацією

рН-метр водозахищений з АКТ EZODO 6011A. Незважаючи на те, що пристрій вимагає певного догляду та обслуговування, цей тестер pH води є чудовим варіантом. Ezodo має ряд різних моделей, але ця вирізняється простотою та надійністю використання. Він поставляється у вигляді повного комплекту, що включає рішення для калібрування, якісний скляний зонд, а також батареї живлення.

Переваги

• Легке калібрування.
• Змінний зонд.
• Великий РК-дисплей для зчитування результатів вимірювання.
• Водонепроникний корпус з класом захисту IP57.

Недоліки

• Немає підсвічування екрану.
• Змінні датчики можуть бути дорогими

Ручний високоточний рН-метр HORIBA LAQUAtwin pH-33. рН-метр HORIBA pH-33 є найкращим pH-метром з лінійки ручних вимірювачів рН від компанії HORIBA. Він вимірює pH і температуру води, а РК-дисплей з підсвічуванням полегшує зчитування інформації. рН-метр може працювати з мінімальним об’ємом зразка 0,1 мл та забезпечувати високу точність вимірювання ±0.01 рН.

Переваги

• Легко вимірюйте pH і температуру з мінімальним об’ємом зразка 0,1 мл.
• Повністю водонепроникний з класом захисту IP67.
• Єдиний електрод, який можна зберігати сухим.
• Поставляється з 2-річною гарантією на пристрій.

Недоліки

• Набір для калібрування не входить в комплект.
• Змінні датчики можуть бути дорогими.

Портативний pH-метр XS pH 7 Vio Complete Kit (з електродом pH GEL). Компанія XS є ще одним надзвичайно авторитетним виробником pH-метрів і мультипараметрових приладів. Однією з найкращих функцій цього пристрою є можливість регулювання контрасту і яскравості РК-дисплея для чіткого зчитування інформації в будь-яких умовах. На дисплеї відображається вся корисна інформація, включаючи буфер, який використовується для калібрування, і значок стабільності.

Переваги

• Вибір одного з трьох рівнів стійкості вимірювання.
• Зручне зчитування інформації з дисплея.
• Проста експлуатація та калібрування з використання буферів США або NIST.
• Вбудоване нагадування про калібрування
• Захист приладу — IP57.

Недоліки

• Пристрій немає вбудованої пам’яті.
• Немає інтерфейсу для підключення до ПК.

pH-метр/кондуктометр/солемір HORIBA LAQUA PC220 (з підключенням до ПК). Багатопараметричний пристрій від японської компанії HORIBA. Пристрій оснащено роз’єм Phono для підключення до комп’ютера через USB кабель для збору інформації та оновлення програмного забезпечення, а також до принтера за допомогою кабелю RS232. Постачається разом з буферними розчинами pH 4,01 і 7,00.

Переваги

• Вбудована пам'ять може зберігати до 1000 даних.
• Можливість оновлення програмного забезпечення при підключенні до ПК.
• Вимірює pH, температуру, електропровідність (EC), загальну кількість розчинених твердих речовин (TDS), окисно-відновний потенціал (ORP) та солоність (Salt).
• Водонепроникний та пилонепроникний корпус з класом захисту IP67.

Недоліки

• Немає в комплекті електрода для вимірювання ORP.
• Змінні електроди можуть бути дорогими.

pH-метр/кондуктометр/термометр/ОВП-метр лабораторний AZ-86505. Мультипараметричний лабораторний пристрій для вимірювання основних параметрів води та розчинів: рівень pH, ORP, Cond, TDS, Salt та температури. На РК-дисплеї одночасно відображається результати вимірювання двох параметрів в реальному часі. Вбудовані функції утримання результатів вимірювання та збереження максимального і мінімального значення значно полегшують роботу з пристроєм.

Переваги

• Вбудована пам'ять може зберігати до 99 даних.
• 5 точок калібрування пристрою.
• Вимірює pH, температуру, електропровідність (EC), загальну кількість розчинених твердих речовин (TDS), окисно-відновний потенціал (ORP) та солоність (Salt).
• Наявність автоматичної або ручної температурної компенсації.

Недоліки

• Немає в комплекті електрода для вимірювання ORP.
• Змінні електроди можуть бути дорогими.

Лабораторний pH-метр XS pH 60 VioLab + 201T (з електродом 201T). Професійний, лабораторний вимірювач з функцією GLP (відображення дати і часу, даних про калібрування та можливість встановлення терміну дії калібрування). Результати вимірювання можна завантажити на ПК через мікро USB.

Переваги

• Вбудована пам'ять може зберігати до 1000 даних в автоматичному та ручному режимах.
• 5 точок калібрування пристрою.
• Яскравість РК-дисплея можна регулювати.
• Використання програмного забезпечення Data Link.

Недоліки

• Немає в комплекті електрода для вимірювання ORP.
• Змінні електроди можуть бути дорогими.

Як вибрати ph-метр з автоматичною температурною компенсацією?

Існують різні типи pH-метрів з автоматичною температурною компенсацією залежно від того, що перевіряється. Деякі пристрої розроблені спеціально для тестування води, а інші можуть тестувати тверді та напівтверді речовини.

1. Тип рН-метра. Найкращий тип pH-метра залежить від того, що ви хочете виміряти. Деякі pH-метри призначені для перевірки рідин, інші — плоских поверхонь, а інші — напівтвердих. Різниця між цими пристроями зазвичай полягає в типі використовуваного електрода. Найпоширеніші типи датчиків — датчики з наконечником списа для вимірювання біологічних зразків, таких як їжа, плоскі датчики pH для вимірювання твердих поверхонь, таких як шкіра, і електроди зі скляною колбою для вимірювання рідких розчинів.
2. Точність і роздільна здатність. Тестування pH, будь то в лабораторії або під час польових робіт, зазвичай вимагає високого ступеня точності. Тому точність pH-метра є важливою. Ми рекомендуємо придбати рН-метр з точністю ±0,01 рН для високоточних тестів і від ±0,05 до ±0,1 для звичайного тестування. Інша річ, яку потрібно перевірити — це роздільна здатність. Це найменша зміна pH, яку може зафіксувати вимірювач. Висока роздільна здатність краще підходить для точного тестування, оскільки дозволяє виявити навіть найменші зміни pH.
3. Дисплей. Обирайте рН-метр з автоматичною температурною компенсацією з великим дисплеєм з підсвічуванням. Це значно полегшить проведення вимірювань. Завдяки дисплею з підсвічуванням ви можете вимірювати pH при будь-якому освітленні. Якщо рН-метр має вбудований датчик температури, перевірте, чи може дисплей одночасно відображати показники температури та pH. Деякі pH-метри також відображають стовпчасту діаграму, що вказує на тенденцію pH.
4. Автоматичне утримання результатів вимірювання. При використанні рН-метра доводиться чекати до отримання стабільних показань. Це може тривати до 20 секунд або більше. Існує ризик вийняти pH-метр занадто рано, перш ніж показання стабілізуються. Автоматичне утримання усуває цей ризик. Замість того, щоб ви гадали, коли показання стабілізуються, рН-метр автоматично визначить стабільні показання та проведе найточніші вимірювання. Автоматичне утримання робить вимірювання pH більш зручним і, головне, точнішим.
5. Додаткові функції.

• Внутрішня пам'ять. Деякі pH-метри можуть зберігати кілька попередніх показань. Це зручно, якщо ви хочете перевірити попередні вимірювання або проаналізувати тенденції.
• Калібрувальний буфер. Перевірте, чи в комплекті з рН-метром є калібрувальний буфер. Деякі моделі поставляються з двома для pH 4 і pH 7. Буфер pH дозволяє одразу відкалібрувати рН-метр, щоб переконатися, що він точно вимірює.
• Водонепроникний корпус. Особливо важливо, якщо ви тестуєте рідини або працюєте на вулиці.
• Змінні датчики. Перевірте, чи можна зняти електрод з рН-метра та замінити його іншим сумісним датчиком. Це зручно, якщо ви зазвичай вимірюєте різні види зразків, наприклад воду, ґрунт, продукти харчування тощо. Ви можете придбати лише один рН-метр і набір електродів для використання з ним. Це зручніше і економить ваші гроші.
• Індикатор низького заряду батареї.
• Кейс для зберігання.

Де купити ph-метр з автоматичною температурною компенсацією?

Маркет вимірювальних приладів SIMVOLT пропонує широкий вибір ph-метрів з автоматичною температурною компенсацією для різних застосувань. У нас Ви знайдете моделі ручних, портативних, лабораторних, промислових та стаціонарних рН-метрів від відомих виробників. Вся продукція має необхідні сертифікати якості та обов’язково перевіряється нашими спеціалістами. Обрати якісний ph-метр з автоматичною температурною компенсацією найкраще в інтернет-маркеті https://simvolt.ua/.