pH vrednost

Šta je pH?

pH je skala po kojoj je moguće odrediti da li je rastvor kiseo ili bazan.

U slučaju da rastvor ima jednak odnos kiselih i baznih molekula, pH je neutralan (jednak 7.0). Vrednosti niže od 7.0 govore da je rastvor kiseo, dok one vrednosti iznad 7.0 pokazuju da je rastvor bazni. Vrednosti iznad 14.0 ili ispod 0.0 mogući su jedino u slučajevima kada su rastvori visoko bazni ili visoko kiseli.

pH je jedan od najvažnijih parametara koji se meri u svim sektorima. HANNA Instruments je razvila širok spektar proizvoda za merenje pH, od pH merača za laboratoriju pa sve do prenosnih merača i testera. Naši instrumenti odlikuju se pouzdanošću i visokom preciznošću i rezolucijom.

Mi, u HANNA Instruments, smo svesni da svaki sektor delatnosti treba da ima elektrode napravljene po meri i upravo to je razlog zašto imamo veliki izbor elektroda. Nismo zaboravili na važnost merenja pH u industriji.

pH Elektrode

HANNA pH elektrode dostupne su u staklu, termalnoj plastici, titanijumu ili u telima napravljenim od drugih materijala.

jon selektivne elektrode

Neke od karakteristika naših elektroda

  • Polu-ćelija referentne ili kombinovane elektrode

U prošlosti su se upotrebljavale dve elektrode: elektroda za merenje pH i referentna elektroda. pH metar je merio voltažu između obe elektrode i tako računao pH. Danas je praksa da se upotrebljava samo jedna elektroda (kombinovana) – ona uključuje komponente obe elektrode spojene u jednu.

  • Referentni spoj

pH elektrode imaju jedan ili dupli spoj.

  • Elektrode s jednim spojem

Većina konvencionalnih elektroda je ovog tipa. Ove elektrode predstavljaju polu-ćeliju u direktnoj komunikaciji s okolinom. Ova komunikacija se odvija kroz keramički spoj.

  • Elektroda s duplim spojem

Ova referentna polućelija ima prostor za merenja ali i dodatni prostor, koji se nalazi u referentnom elementu. Obe polu-ćelije komuniciraju kroz unutrašnji spoj. Ovakav način izrade elektroda omogućava veću izdržljivost elektrode, manje zagađenja i manje poteškoća u merenju.

pH kalibracija

pH merenja često zahtevaju kalibraciju u skladu sa intenzitetom upotrebe samog instrumenta. Svaka greška napravljena tokom kalibracijskog procesa uticaće na rezultate merenja sve dok se ne napravi dalja kalibracija.

  • pH očitavanje sa pravilno ocišćenom elektrodom u rastvoru pH 7
  • pH očitavanje sa prljavim elektrodama u rastvoru pH 7
  • kontaminirana elektroda ima negativan uticaj ne samo na puferski rastvor, več i na kalibraciju čistih elektroda

Ukoliko se prate uputstva u nastavku, greške pri kalibraciji mogu se izbeći:

  • Očistiti i aktivirati elektrode pre kalibracije
  • Upotrebljavati jedino sveže pripravljene rastvore pufera
  • Poštovati merenja i korake ispiranja tokom kalibracije da bi se izbegla potencijalna kontaminacija pufera
  • Čekati da se očitavanja stabilizuju pre nego se sledeća kalibracijska tačka krene utvrđivat
  • Imati tačnu temperaturnu kompenzaciju pH očitavanja i pH pufera

Tačke kalibracije

Kalibracija pH elektroda normalno se izvodi na 2 tačke: na pH 7 i pH4 ili 10.

Za najpreciznija očitavanja, najbolje je kalibrirati tačku najbližu normalom očitavanju.

Iz tog razloga HANNA je razvila različite pH metre, koji se mogu kalibrirati na 3 ili 5 tačaka sa 7 rastvora pufera koje proizvod automatski prepoznaje.

puferski rastvori, kalibracija

Automatska Temperaturna Kompenzacija (ATK)

pH vrednosti veoma zavise od temperature pri kojoj se merenja izvode. Zaboravljanje na tu važnu činjenicu, može dovesti do pogrešnih očitavanja. Upravo to je razlog da većina HANNA pH metara nudi opciju da se automatski kompenzuje promena temperature uz pomoć senzora za temperaturu (može biti nezavistan ili integrisan u elektrodu za merenje pH). Pomoću toga su očitavanja uvek tačna.

HANNA pH metri koji ne nude opciju automatske kompenzacije temperature, imaju opciju ručne kompenzacije temperature.

Minimiziranje kontaminacije

U nepovoljnim usloma, na primer pri visokom pritisku i temperaturi ili u visoko kiselim ili bazičnim uslovima, moguće je da se pozitivna struja elektrolita koja ide kroz čvor okrene i na taj način omogući rastvoru koji se testira uđe u samu elektrodu. U tom slučaju elektroda postaje kontaminirana i oštećena.

U slučaju duplog spoja jedan od dva spoja je u direktnom kontaktu s uzorkom. U nekim slučajevima može se dogoditi da uzorak uđe u unutrašnjost elektrode. S obzirom na to da je referentna elektroda fizički odvojena od središnje elektrolitne zone, kontaminacija je redukovana. To vodi do produžavanja životnog veka same elektrode.

Redukcija začepljenja na mestu kontakta/protoka/spoja elektroda

Uticaj jona je najučestaliji razlog za začepljen prostor spoja elektroda. AgCl je manje topiv spoj u odnosu na rastvor u referentnom elektrolitu. Dakle, kada elektrolitni rastvor dođe u kontakt s uzorkom, određena količina AgCl-a ide u spoljašni deo spoja. To može prouzrokovati začepljenje spoja i greške u merenju, posebno u slučajevima u kojima elektrode nisu pravilno očišcene.

U elektrodama s duplim spojem postoji mesto za direktni kontakt uzorka bez AgCl-a, što ukljanja problem začepljenja.

Oblik membrane elektrode

HANNA elektrode napravljene su s različitim oblicima membrana čiji je završetak: kuglasti, konusan ili ravan. Postoje isto i mikroelektrode za analizu malih količina uzorka

10Membrana s kuglastim vrhom se preporučuje za upotrebu u vodenim rastvorima i omogućava širu površinu za kontakt s uzorkom.

11Memebrana sa konusnim vrhom preporučuje se za polutvrde, tvrde proizvode, emulzije, sir, meso, kao i za hranu generalno.

12Membrana s ravnim vrhom preporučuje se za direktna merenja površine na koži, papiru, itd.

pH Cal Check™

Mnogi HANNA uređaji imaju ekskluzivnu tehnologiju Calibration Check™ koja obavlja analizu merenja korisnika. Calibration Check™sastav upozorava korisnika o mogućim greškama tokom izvođenja kalibracije. Osim toga, nakon kalibracije uslovi i vreme rezultata elektrode se takođe posmatraju, na način da bi se kasnije mogao proceniti status merenja.

Elektrode s pojačivačem signala

Ova serija Hanna elektroda sadrži pojačivače signala i na taj način omogućava merenja na većim udeljenostima, koja zahteva upotrebu dužeg kabla, a da prilikom ovih merenja ne dođe do redukovanja dolaznog impulsa.

SMART tehnologija

Naše SMART elektrode sadrže mikročip, koji ima sve podatke vezane uz kalibraciju i pridružuje im identifikacijski kod elektrode pH metra. Kada je elektroda umetnuta u pH metar SMART linije instrumenta, prepoznata je i zadržava podatke o kalibraciji. Jednom kada su SMART elektrode kalibrirane, mogu se koristiti jedna za drugom bez potrebe za ponovnom kalibracijom.

Sastav za prevenciju začepljenja (Clogging Preventing System (CPS™)

Konvencionalne pH elektrode koriste keramičke spojeve koji se mogu začepiti veoma brzo kada se koriste u biološkim uzorcima kao npr. u vinu. Kada je spoj/kontakt/protok blokiran, cela elektroda neće funkcionisati pravilno. Elektrode sa CPS™ tehnologijom koriste mlečno staklo/PTFE “rukav” spoja koji kontroliša miran protok rastvora koji ide kroz spoj i tako održava kontakt otvoren. Hidrofobno svojstvo PTFE rukava odbija vlažnost i masnoću.

Elektroda sa prevlakom od titanijuma

Naše elektrode koje imaju prevlaku od titanijuma izdržljive su i zaštićene od potencijalnih oštecenja koja se mogu dogodtiti tokom različitih industrijskih primena.

.

Električna provodljivost

Električna provodljivost je sposobnost rastvora da provodi električnu struju. Tok struje jona u tečnosti razlikuje se od toka struje jonskih metala, gde se ona prenosi slobodnim jonima. Joni se formiraju i kada se čvrste supstance kao na primer soli, rastvori u tečnosti i formiraju električne komponente sa suprotnim električnim nabojima. Natrijum-hlorid se odvaja na Na+ i Cl- jone. Svi joni prisutni u rastvorima pridonose toku struje kroz senzor i na taj način doprinose merenju konduktivnosti. Konduktivnost se može koristiti kao mera koncentracije jona prisutnih u uzorku

Ukupna rastvorena supstanca (TDS) je gravimetriska mera ali s obzirom da su tvrde supstance u rastvoru većinom prisutne kao joni, oni se mogu približno meriti preko električne provodljivosti. TDS skala koristi 2 µS/cm = 1 ppm (part per million), prikazana kao 1 mg/L TDS. Metoda merenja je ista, merači konduktivnosti rade konverziju i izražavaju rezultate merenja u jedinicama TDS-a.

Za jako niske koncentracije jona merenje provodljivosti je otežano i ne daje tačne rezultate. Zbog toga se koristi skala otpora za izražavanje rezultata. Na taj način se dobijaju vrednosti koje su međusobno suprotne. Dakle, recipročna vrednost od 0.10 µS/cm ili 1/ (0.10 x 10-6 S/cm)] je tada 10 x 106 ohms x cm (10 MO x cm). To se često označava u jedinici ‘mega-ohm’. Bilo koja jedinica merenja može se koristiti za izražavanje iste vrednosti.

Salinitet je svojstvo koje nema mernu jedinicu, a označava težinu rastvorene soli u morskoj vodi. Salinitet se računa iz empirijskog odnosa između konduktiviteta i saliniteta uzorka vode. Okeanografske tablice i standardi su odobreni od strane UNESCA/SCORa/ICESa/IAPSOa i koriste se za dalju kalkulaciju. Merenja saliiniteta se rade bez korekcije temperature. Rang saliniteta se kalibrira pomoću standardnog rastvora morske vode.

ORP

Šta je ORP?

U oksidacijsko redukcijskom procesu jedan molekul gubi elektrone, dok ih druga prima. To bi značilo da se jedan molekul redukuje a drugi oksiduje. Potencijal koji je uključen u taj proces se zove OPR – oksido redukcioni potencijal.

ORP je veoma bitan parametar, koji se treba kontrolisati, posebno u kontroli kvaliteta vode, u bazenima u koje dodamo jedan oksidans, npr. hlor da bi uklonili nečistoće. Što je viša ORP vrednost, to je supstanca veće dezinfekciono sredstvo.

Rastvoreni kiseonik

Merači rastvorenog kiseonika su instrumenti koji mere kvantitet kiseonika rastvorenog u vodi.

U normalnim uslovima i pri normalnoj temperaturi i pritisku, u vodenom rastvoru kiseonik čini oko 20.9% ukupnog rastvorenog gasa (ukupno sa azotom kojeg je 78%). Ovi procenti su slični onima koje ti gasovi imaju u vazduhu. Atmosferski pritisak na površini vode i temperatura, su faktori koji utiču na koncentraciju rastvorenog kiseonika i zato se moraju tačno očitati i izmeriti.

S obzirom da se određivanje količine rastvorenog kiseonika vrši merenjem struje koja je uspostavljena između anode i katode, koncentracija soli u vodi je još jedan činilac koji može uticati na očitavanja i stoga se mora kompenzovati.

Primene

Rastvorenii kiseonik je važan indikator stepena korisnosti uzorka vode za određenu primenu. Rastvoreni kiseonik može se nalaziti u vodi u različitim koncentracijama te je stoga važan za disanje mnogih životinja i aerobnih bakterija koje žive u vodenom okruženju.

Druge primene uključuju: zalivanje biljaka, kontrolu tretmana otpadnih voda, kontrolu aktivnog mulja, nadzor reka, kontrolu ribnjaka, kao i bilo koji drugi sektor gde je kvaliteta vode bitan. Biotehnološki procesi su još jedno područje primene u kojem je merenje količine rastvorenog kiseonika je od esencijalne važnosti za očuvanje kvaliteta konačnog proizvoda.

Za industrijske primene, kao na primer u bojlerima ili rashladnim tornjevima, niski nivoi rastvorenog kiseonika sprečavaju koroziju i nastanak kamenca koji bi inhibirali prenos toplote.

U kontroli kvaliteta vode kao na primer u akvakulturi i uzgoju ribe, nivo rastvorenog kiseonika mora biti visok. Ako koncentracija rastvorenog kiseonika padne ispod dozvoljene granice, ribe će se ugušiti. Za tretiranje otpadnih voda, bakterije razgrađuju tvrdu materiju. Ako je i tamo količina rastvorenog kiseonika preniska, bakterije umiru i razgradnja prestaje. Ako je pak nivo rastvorenog kiseonika previsok, nema potrebe da se troši energija u aeracijom vode.

.

HANNA merači rastvorenog kiseonika koriste dva učestala tipa sondi za merenje rastvorenog kiseonika: polarografske senzore i galvanske senzore.

Polarografski senzori se baziraju na Ross i Clark metodi polarografskog merenja. Sonda za merenje kiseonika se sastoji od elektrode od platine i od elektrode od čvrstog srebra. Koncentrisani rastvori kalijumovog hlorida se drže iznad površine elektroda s PTFE membranom. Spoljašnja voltaža stvara razliku potencijala izmedu anode i katode je manja od 0.5V.

Spoljašnja voltaža koja se primenjuje na katodnu elektrodu od platine, srebrnu anodnu elektrodu, rastvor KCl-a i membranu propusnu za gasove uspostavi struju koja je proporcionalna koncentraciji azota.

Nasuprot tome, galvanska sonda ne zahteva spoljašnju voltažu. Razlika u potencijalu izmedu katode i anode je veća od 0.5 V. Galvanski senzori za rastvoreni kiseonik sastoje se od dve elektrode, anode od cinka ili olova i od katode od srebra. I katoda i anoda su uronjene u elektrolit.  Membrana propusna za kiseonik odvaja anodu i katodu od vode koja se meri. Kiseonik difunduje kroz membranu i reaguje sa sondom , te tako proizvodi električnu struju.

Testeri, monitori i Checker HC linija

U prošlosti, merenje i monitoring mnogih važnih parametara bilo je ograničeno na laboratorije. Danas, ti parametri se testiraju direktno na terenima, od terenskih testiranja, preko poljoprivredne i prehrambene industrije, hortikulture, kontrole napojnih voda, kontrole kvaliteta vode kao svuda gde su kvalitet i tačnost merenja važne. HANNA je razvila različite testove širokog spektra namene

testers-group_720x720_72_rgb

HANNA nudi veliki izbor pojedinačnih ili multiparametarskih testera koji mere: pH, ORP (oksidacijsko redukcijski potencijal), provodljivost, TDS (rastvorene materije), temperaturu, natrijum, soli i relativnu vlažnost. Testeri mogu vršiti merenja na licu mesta i to brzo, precizno i jeftino. Testeri omogućavaju korisnicima očitavanje  rezultata izvan laboratorija , bez upotrebe skuplje i komplikovanije opreme.

Ovi testeri imaju LCD ekran jednostavan za čitanje kao i izdržljive prenosne torbe. Testeri su sposobni sprovoditi merenja čak i na mestima visoke vlažnosti. Ne troše puno energije, stoga je njihov životni vek  dug i nema potrebe za učestalim projenama baterija.

Oprema za hemijsko testiranje

HANNA oprema za hemijsko testiranje je jednostavan način za obavljanje preciznih hemijskih analiza. Široki raspon setova za merenje pojedinačnih parametara predstavljen u ovom odjeljenju uključuje kolorimetrijske, titracijske, turbidimetrijske testove, kao i metodu “Checker disc”.

Brzi i jednostavni za upotrebu HANNA kolorimetrijski hemijski test setovi predstavljaju idealno rešenje za analizu vode putem mnogih hemijskih parametara. Setovi su opremljeni s providnim rezervoarom koji ima mernu lestvicu u boji odmah do mesta na kojem se testira uzorak. Takav način analize omogućava da proces upoređivanja boje bude jednostavan i bez greške. Reagensi su ili vodeni ili u prahu – zavisi od parametra koji se meri.

HANNAChecker® Disc setovi za testiranje koriste kolorimetrijsku tehnologiju kako bi se omogućila bolja preciznost i rezolucija merenog parametara. Checker® Disc je okruglog oblika u nijansama boja od tamne ka svetloj. Boje na Checker discu su podeljene proporcionalno koncentraciji hemijskog parametra koji se testira. Korisnik mora samo staviti prazne kivete i one u kojima je došlo do reakcije unutar Checker® Disc-a. Okretanjem kola, korisnik može vizualno pronaći koncentraciju koja odgovara testiranom uzorku.

HANNA oprema za testiranje je odmah spremna za korišćenje, sadrži sve potrebne dodatke. Oprema je dizajnirana da bi omogućila korisnicima brži, bolji i sigurniji rad. Svaki set je proizveden u skladu s visokim standardima kvaliteta i sa Safety Data Sheet-om (SDS) dostupnim putem interneta za svaki proizvod. Uz svaki hemijski set dolaze uputstva za korišćenje koja su jednostavna i lako razumljiva. Uputstva vode korisnika kroz svaki korak analize, i na taj način olakšavaju rad svim osobama, čak i onima koje nisu tehničke struke.

HANNA setovi za testiranje koji koriste tehniku titracije odlikuju se visokom preciznošću dobijenih rezultata i svojom jednostavnošću. Tehnika titracije sastoji se u brojanju kapljica titranta potrebnih za promenu boje uzorka. Tačka titracije se tako određuje na precizan, brz i jednostavan način.

Svi HANNA hemijski setovi koriste obojene kodirane boce za kapanje koje su jednostavne za prepoznavanje tokom analize. Ove boce čine titraciju izuzetno brzom i jednostavnom, a istovremeno ne utiču na tačnost merenja.

HANNA multiparametarski setovi za testiranje sadrže sve potrebne reagense i dodatke za specifične primene. Ovi multiparametarski setovi za testiranje opremljeni su s jednostavnim, lako razumljivim uputstvima za korišćenje. Torba u kojoj se setovi nalaze je čvrsta, čuva opremu i jednostavna je za prenošenje na terenu. Sve HANNA torbe za su izrađene da traju, čvrste sa lako zamenljivim reagensima potrebnima za određeno testiranje.

Još jedna prednost: HANNA ekskluzivni pHep® za pH merenja

U onim setovima koji se koriste za pH merenja, HANNA je uključila i ekskluzivni pHep® elektronski tester da bi Vaša analiza uvek bila brza i tačna. Tradicionalne trake za merenja pH imaju ograničenu preciznost i ne pokrivaju kompletan pH spektar. Zbog dugog roka trajanja i visoke preciznosti pHep® -a ti problemi su sada rešeni.

hi3821Setovi za hemijsko testiranje napravljeni su za specificne primene:

  • merenje kiselosti maslinovog ulja
  • agrikultura
  • akvakultura i akvarijumi
  • bojleri i sastavi za hlađenje
  • testiranje sredine
  • merenje kvalitete vode
  • rudarstvo
  • za merenje alkalnosti i kiselosti
  • za edukaciju
  • bazeni za plivanje
  • bojleri za snabdevanje vodom

Jon-selektivne elektrode (ISE)

Potenciometrijska analiza sa ISE se vrši korišćenjem jedne od tri metode: direktna potenciometrijska, pojedinačne metode, potenciometrijska titracija.

HANNA nudi rešenje za svaku od tri metode.

ise

Pojedinačne metode

Pojedinačne metode su korisne za brzo određivanje jonskih koncentracija u uzorcima čije su komponente varijabilne ili koncentrisane. Ove metode imaju neke prednosti u odnosu na direktnu potenciometriju. Te tehnike mogu redukovati greške koje dolaze od varijabli kao što su temperatura, viskoznost, pH ili jonska sila. Elektrode ostaju uronjene tokom celog procesa i tako sprečavaju mogućnost da se uzorak prenosi i da se tako tečnost unutrašnjih spojeva promeni i ugrozi merenja.

Četiri pojedinačne tehnike su:

  • Poznata adicija
  • Poznata supstrakcija
  • Adicija analita
  • Adicija supstrata

Sve tehnike uključuju dodavanje standarda uzorku ili uzorka standardu, kako bi se koncetracija merila direktno.

Potenciometrijska titracija

Potenciometrijska titracija povećava preciznost ISE merenja i isto tako broj jonskih vrsta koje se mogu odrediti. ISE se najčešce koriste kao indikatori za titrant ili kao uzorci za praćenje napretka percipitacije ili kompleksometrijske titracije.

Mala promena u dodavanju reaktanta može odgovarati velikoj promeni u potencijalu elektrode na stehiometrijskom završetku. Primer precipitacijske titracije je određivanje hlorida pomoću srebrnog nitrata. Srebrna ISE može se upotrebljavati u praćenju ove titracije. Kompleksometrijska titracija koristi se za određivanje kalcijuma. Rastvor kalcijuma titriranta je sa reagensom EDTA. Tokom titracije postoji postepeno smanjenje koncentracije slobodnih Ca2+ jona, s obzirom na povećanje količine EDTA-e koja se dodaje. Završna tačka titracije je tačka u kojoj je Ca2+ vezan (složen). Napredak te koncentracije može se pratiti upotrebom ISE napravljene od kalcijuma.

Direktna potenciometrija

Direktna potenciometrija je široko rasprostranjena metoda vršenja jonske analize pomoću ISE. Ova metoda je jedinstveno efektivna kada korisnici moraju brzo izmeriti velike količine uzoraka sa puno različitih koncentracija. Naši merači s direktnim očitavanjem rezultata, kao na primer HI 98194 i HI 98195, pokazuju koncentraciju nepoznatog uzorka direktnim očitavanjem nakon kalibracije instrumenta sa 2 ili više standarda.

Prilagođavanja jonske jačine vrše se i na uzorku ali i na standardu. U nekim primenama brza i pouzdana merenja mogu se napraviti na licu mesta, bez nošenja uzoraka u laboratoriju.