Tačan, pouzdan pH metar je neupitno najvažniji deo laboratorijske opreme za vinarije. Analiza vina počinje od pH, koji nije samo najčešća analiza koju će obaviti vinska laboratorija, već je verovatno i jedan od parametara laboratorijskog testiranja koji najviše odražava opšte zdravlje vina. Zbog toga, želeli bismo da Vas upoznamo sa osnovnim principima rada pH metra, kako bismo pomogli svima da bolje razumeju ovaj važan deo laboratorijske opreme, poboljšaju rezultate testiranja pH vrednosti i ukupnu kontrolu kvaliteta, a sve to u cilju da se produži životni vek za ključni deo laboratorijske opreme vinarije.

Analiza vina – Šta je to pH metar?

 

Ukratko, pH metar je sonda koja formira električno kolo, mereći napon tog strujnog kola dok reaguje sa H + ili OH- u rastvoru. Pogledajmo HI10480 sondu za pH i temperaturu koja dolazi sa meračem HANNA instruments edge pH metrom, kako bismo bolje razumeli konstruktivne karakteristike elektrode.

Unutrašnjost elektrode sadrži referentnu žicu obloženu AgCl, koja generiše električni potencijal. Ta referentna žica stupa u interakciju sa rastvorom za punjenje elektrolita KCl unutar sonde, koji zatim teče kroz spoj u blizini vrha u malim količinama. Protok tog rastvora elektrolita okružuje sondu i generiše medijum za merenje. Staklo na vrhu sonde je polupropusno i višeslojno. Kada je pravilno hidriran, formira površinu u kojoj H + ili OH- joni mogu da komuniciraju, dovršavajući električno kolo. Što više ima jona koji stupaju u interakciju sa sondom, to će biti veći napon.

Kalibracioni puferi su puferi koji se koriste za standardizaciju izlaznog napona sonde do specifičnih pH vrednosti.

Česta kalibracija merača je kritična jer je svako merenje samo toliko dobro koliko i standard koji se meri. Uslovi pH metra se vremenom menjaju. Depoziti se mogu formirati na staklenoj površini i senzornom delu mogu ometati nesmetan protok elektrolita. Koncentracija unutrašnjeg rastvora elektrolita može se menjati tokom vremena, posebno ako sonda nije pravilno uskladištena tokom perioda neuporabe. Čak i sama staklarija počinje da se degradira dok se fini slojevi sonde troše uz višestruku upotrebu. Česta kalibracija sa svežim puferima i praviljno skladištenje osiguravaju tačnost i ponovljivost merenja, kao i duži životni vek elektrode. Kalibracija obično počinje sa pH 7 puferom. Kao neutralna vrednost na skali, teoretski ne bi trebalo da bude rastvorenih jona, stvarajući potencijal 0 mV za merač. Svako odstupanje od te vrednosti 0 mV naziva se offset.

Generalno, razmak od ± 10 mV se smatra unutar normalnog opsega.

Odstupanja koja su veća od ± 20 mV se obično smatraju izvan normalnog opsega. Ovakva odstupanja su često dolaze produkt smetnji na površinskom delu merača, ili kontaminiranih pufera. Drugi i / ili treći puferi se dodaju kalibraciji da bi se generisao nagib odgovora na meraču. Svaka jedinica pH (npr. 4 do 5) daje približno 59 mV naponskog potencijala u rastvoru, pri čemu su kiseli naboji pozitivni a alkalni negativni. Odziv vašeg merača za kalibracioni rastvor 4 tada bi pao u poznati očekivani opseg napona detekcije merača. Svako veliko odstupanje od tog raspona rezultira lošom vrednošću nagiba. Obično je idealan nagib ± 5% od očekivane vrednosti, dok se ± 10% smatra izvan opsega. Pravilno razumevanje offseta i nagiba omogućava vam da procenite da li vaš merač zaista dobro funkcioniše. To je takođe način da se proveri da li su vaši puferi u skladu sa standardom ili da li je potrebno da ih zamenite, kao i da li je vašoj sondi potrebno čišćenje, rekonstrukcija ili je tek počela da se dostigne granica korisnog veka trajanja i treba je zameniti. Prvo pitanje koje većina laboratorija postavlja je šta bi trebalo da bude frekvencija kalibracije. Kalibracija na dnevnom nivou je obično najbolja preporuka za normalnu upotrebu. Za učestalu upotrebu može biti potrebno više kalibracija dnevno.

Kada jednom shvatite osnove funkcionisanja vašeg pH metra, to će Vam pomoći da bolje razumete potrebe pH sonde za pravilnim skladištenjem i negom. Budući da stakleni vrh zahteva odgovarajuću interaktivnu površinu (hidratacija), a i referentni spoj ima propusnost koja može promeniti koncentraciju rastvpra elektrolita, od ključnog je značaja da se elektroda ispravno čuva kako bi se osiguralo održavanje oba ova zahteva. Idealna je upotreba rastvora za skladištenje pH elektrode, kako bi zaštitili delikatni senzorni deo sonde.  Redovna merenja u vinu mogu vremenom stvoriti talog na pH elektrodi, pa se preporučuje nedeljno ili dvonedeljno čišćenje. Hanna Instruments nudi rešenje za čišćenje posebno formulisano za uklanjanje vinskih depozita. Jednostavno potapanje sonde u rastvor za čišćenje u trajanju od 20 minuta je sve što je potrebno, nakon čega sledi temeljito ispiranje sa destilovanom vodom, i ponovno smeštanje elektrode u rastvor za čuvanje. Ako se na elektrodi pojavljuju mrlje od duže izloženosti crvenim vinima, dostupan je i poseban rastvor za uklanjanje mrlja nastalih od crvenih vina.

Rastvor za punjenje elektrolita u sondi treba da se menja svakog meseca na osnovu učestalosti upotrebe kako bi se osiguralo da je njegova koncentracija pravilno održavana. Da bi došlo do pravilnog protoka, morate osloboditi ili ukloniti poklopac za punjenje elektrolita na sondi pre merenja.  Ako loš odgovor merača postane problem, za to je krivac začepljeni referentni spoj Sonda HI10480 dolazi sa teflonskim rukavcem koji ne samo da sprečava začepljenje, već i pomaže da se lako očisti elektroda i omogući da rastvor za punjenje lako teče kroz spoj.

Jedan poslednji savet za kvalitetno merenje pH vrednosti je na tehnici. Najbolji način je da izvadite sondu iz rastvora za skladištenje, isperite sa destilovanom vodom, a zatim isperite sa malom količinom uzorka koji ćete izmeriti da biste uklonili i rastvor za skladištenje kao i vodu za ispiranje. Ako morate da osušite sondu između uzoraka, uvek to činite veoma pažljivo. Nikada nemojte potpuno brisati vrh sonde jer ćete prekinuti hidratizovanu površinu sonde radi pravilnog merenja, a rizikovaćete i oštećenje stakla (sitne ogrebotine i naprsnuća).

HANNA nudi veliki broj specijalizovanih rešenja za merenje pH vrednosti u vinima.

Izbor pH metara i ostalih merača za vino