Escogiendo el electrodo correcto para su aplicación

Escogiendo el electrodo correcto para su aplicación

OMEGA PERU BLOG

27 de Diciembre de 2019

Escogiendo el electrodo correcto para su aplicación

SELECCIÓN DEL ELECTRODO

La aplicación y las condiciones de trabajo como la temperatura y tipo de muestra en las que se vayan a realizar las mediciones de pH condicionan las características que el electrodo debe de tener para poder realizar unas medidas rápidas y precisas. Una selección incorrecta del electrodo utilizado durante una medida de pH puede suponer desde medidas lentas o inexactas hasta que el tiempo de vida del electrodo se vea drásticamente acortado, cosa que con un electrodo de otras características no sucedería.

ELEMENTOS DE DISEÑO DEL ELECTRODO

Para poder seleccionar el mejor electrodo para una aplicación lo primero es conocer como está construido un electrodo de pH así como cuales son las diferentes partes del mismo, su funcionalidad, opciones. Todo electrodo está diseñado por las siguientes partes: Cuerpo del electrodo; Sensor del Electrodo, Electrodo de Referencia y el Sensor de temperatura.

CUERPO DEL ELECTRODO

Material:

El material del cuerpo del electrodo de pH es un factor clave en la compatibilidad del electrodo con la muestra. Los electrodos con cuerpo de vidrio tienen mejor compatibilidad química con la mayoría de muestras incluyendo solventes y materiales corrosivos, mientras que los electrodos de plástico como el epóxico son extremadamente durables, resistentes y de menor precio; también podemos encontrar los de cuerpo metálico que son ideales para el trabajo rudo y para aplicaciones específicas como por ejemplo REDOX.

Cuerpo de Vidrio

Cuerpo de Plástico

Cuerpo Metálico

• Dimensiones Fisicas:

Los electrodos de Ph están disponibles en diferentes tamaños, la longitud y el diámetro puede ser una importante consideración para una aplicación específica.

Las sondas de diámetro pequeño son ideales para la medición de muestras en tubos de ensayo, el portafolio de Oaktoncontiene una variedad de electrodos de diámetros de 6mm a 9mm.

Los electrodos con diámetros más amplios, mayor peso y cables más largos están disponibles para mediciones en arroyos, lagos o estanques. Los modelos más comunes son de 120mm de longitud como los SensiON+ , 103mm como los modelos IntelliCAL, 110-115mm como los modelos de OAKTON.

SENSOR DEL ELECTRODO

• Membrana de Vidrio:

La membrana de un electrodo de pH puede tener distintas formas y composición de vidrio dependiendo de la aplicación para la que está diseñado. La Membrana de vidrio para propósitos generales tienen un rango de aplicación de pH de 1-12 y rango de temperatura de aprox. 0-80°C. La mayoría de electrodos de Hach utilizan esta membrana. Si se tiene un rango de trabajo menor a 0°C la membrana de vidrio para bajas temperaturas será la de mejor elección. Este tipo de membrana es usado para aplicaciones de aguas residuales: industrial y municipal, particularmente en climas fríos.

Si se desea reducir el error debido al álcali (interferencia de los iones Sodio y Litio) a altos valores de pH , la Membrana de vidrio para Alta alcalinidad es la adecuada, su rango de aplicación es para PH mayores a 12.

• Forma:

El bulbo del sensor puede ser fabricado en muchas formas para diferentes aplicaciones. El criterio de selección se basa en la muestra a determinar y en la consistencia o viscosidad de la misma, volumen etc. En HACH disponemos de 5 formas de membrana entre nuestros electrodos:

Esférica: Esta forma se recomienda para soluciones acuosas o líquidas y proporciona una gran superficie de contacto con la muestra. Habitualmente es una esfera de un diámetro de 12 mm aunque también tenemos opciones de esferas menores de 5mm. Los electrodos de los modelos Intellical , SensiON+ y OAKTON tienen este sensor de forma esférica.

Cónica: Para aplicaciones de propósitos generales, es robusta y fácil de limpiar y de resistencia mediana. Esta forma de membrana se recomienda en semisólidos, emulsiones y alimentos. Los modelos sensION+ 5010T y 5014T son buenos ejemplos de esta forma de bulbo.

Cilíndrica: Similar al cónico, pero ligeramente más robusta con mediana resistencia. Los modelos SensION 5021T y 5051T son ejemplos de esta forma de bulbo.

Plana: Para mediciones en superficies directas de muestras sólidas y geles (papel, piel, cuero etc), mantenimiento reducido. El electrodo PHC729 de la tecnología Red Rod y electrodo WD 35805-70, 35805-72 tienen este diseño.

Lanza: Recomendado para aplicaciones de penetración o medios sólidos (alimentos, suelos etc.), tienen una alta resistencia. El modelo PHC108 de IntelliCal y WD 35805-18; WD 35804-06 de OAKTON son ejemplos de esta forma de electrodo.

ELECTRODO DE REFERENCIA

• Combinado vs. Media Celda:

La mayoría de los electrodos de PH son electrodos combinados. Un electrodo comprende dos elementos principales: Una media celda de detección y otra media celda de referencia. Ambas unidades deben completar el circuito de Ph para obtener una medición. Un electrodo combinado de Ph contiene a ambos: al electrodo de vidrio sensible de los iones H+ y al electrodo de referencia junto en un solo cuerpo.

Un diseño de media celda se refiere a un electrodo con la porción sensible del sistema y un electrodo de referencia externa es requerido para completar el circuito. Los electrodos de pH combinados son los más usados debido a que son fáciles de usar y las ventajas sobre el costo.

• Elemento de referencia:

El electrodo de referencia debe de proporcionar un potencial constante y estable durante las medidas de pH. Este potencial es definido por el elemento de referencia y el electrolito de referencia. El elemento de referencia comúnmente usado para la mayoría de aplicaciones es Ag/AgCl .

Muchos modelos de los electrodos de PH de IntelliCal usan la nueva tecnología del sistema de referencia Red-Rod que provee un menor tiempo de respuesta, amplio rango de temperatura de uso (0-100°C), señal estable, buena precisión y reproducibilidad.

El elemento de referencia de Hg/HgCl (Calomel) es muy preciso y puede ser usado cuando la muestra puede reaccionar con el elemento de referencia de Ag, pero no puede ser usado en muestras con temperaturas mayores a 60°C, Se recomienda el uso de Hg/HgCl2 en soluciones que contienen proteínas, compuestos orgánicos o metales pesados que podrían reaccionar con la plata y obstruir la unión de referencia.

• Eligiendo una Junta Sencilla o una Junta Doble:

La junta, también referida como el diafragma o puente de sal, físicamente aísla el electrolito de la solución que está siendo medida. Los electrodos pueden ser de Juntas simples o dobles. En electrodos de Junta doble, una cámara adicional es ubicada entre el electrodo de referencia y la solución externa, proveyendo una barrera y protección al electrodo de referencia. La junta ó Juntura simple es para aplicaciones generales como las aguas limpias, mientras que la de junta doble es para aplicaciones de muestras sucias donde hay un riesgo de contaminación del electrolito y la vida de la sonda como por ejemplo las siguientes muestras: TRIS, proteínas u otras muestras que reaccionan con el elemento de referencia Ag/AgCl.

• Electrolito:

Los electrodos son llenados con electrolitos. Estos electrodos pueden ser no-rellenables o rellenables.

Los electrodos recargables tienen puertos que le permiten rellenar la cámara de referencia con una solución de referencia: son económicos y duraderos. Los electrodos sellados son resistentes y prácticamente no requieren mantenimiento; sin embargo, deben reemplazarse cuando el nivel de solución de llenado es bajo.

Los electrolitos líquidos alargan la vida del electrodo, puede ser rellenado a necesidad. Son más precisos y de más rápida respuesta. Los electrolitos sólidos / gel son de bajo mantenimiento, están disponible para campo o laboratorio, tienen un tiempo de respuesta largo.

El electrolito de referencia eléctricamente conecta la muestra al sistema de medición, la solución de KCl es el más usado, sin embargo, para otras aplicaciones donde el KCL es un problema o para soluciones no acuosas otros electrolitos pueden ser usados como el sulfato de Potasio, Cloruro de Litio son los más comunes.

• Tipo de Unión:

La construcción física de la unión del líquido del diafragma es crítica para la compatibilidad del electrodo en aplicaciones específicas. Diferentes tipos de unión tienen diferentes velocidades de salida del electrolito. Las uniones también son referidas como “diafragmas”.

La unión de cerámica es la más conocida, simple y la más usada pero no es adecuada para muestras viscosas o de alto contenido proteico que obstruyen la unión, para evitar que suceda ello, es mejor elegir una unión abierta que es también adecuada para muestras de baja fuerza iónica. La unión de tipo anillo anular (porosa ) es adecuada para aplicaciones que requieren un alto flujo de electrolito pero puede ser contaminada fácilmente con soluciones que contienen aceite y ceras. La unión Sleeve es adecuada para aplicaciones de mayor dificultad como las muestras viscosas.

SENSOR DE TEMPERATURA:

Como con cualquier medición de pH, considere la medición de temperatura al elegir el electrodo correcto para la aplicación. El pH de una solución puede variar mucho dependiendo de la temperatura de la solución y cualquier cambio de temperatura en la muestra también afectará las lecturas.

Casi todos los medidores cuentan con compensación de temperatura manual o automática como característica estándar. La compensación manual de temperatura requiere que el usuario ingrese manualmente el valor de temperatura medido de la muestra que se está midiendo. La compensación automática de temperatura o ATC mide continuamente la temperatura y corrige los cambios en un electrodo y las lecturas debido a un cambio en la temperatura de la solución. Requiere una sonda adicional para medir la temperatura.

Elija entre dos opciones de sonda cuando use un medidor con ATC. Una opción es usar una sonda de temperatura separada de su electrodo de pH. El tipo de conexión para la sonda ATC es específico para la marca y el modelo del medidor, así que tenga esto en cuenta al hacer una selección. El principal beneficio de usar una sonda de temperatura separada es que le brinda a su medidor la flexibilidad para acomodar muchos tipos diferentes de electrodos de pH. La sonda ATC tampoco necesita ser reemplazada cuando el electrodo de pH se daña.

La segunda opción es usar un electrodo de pH con un elemento ATC integrado . Este tipo de electrodo se conoce como electrodo todo en uno o tres en uno. Los electrodos todo en uno son más convenientes porque solo una sonda ingresa a la muestra. Debido a que estas sondas tienen los electrodos de pH y ATC en una unidad, generalmente hay dos conectores.

Muchos medidores de pH portátiles también incorporan el electrodo de pH y ATC en una unidad.

Guía de Aplicación de la línea OAKTON INSTRUMENTS :

La Guía de Aplicación ofrece sugerencias, contacte a su Especialista de Productos Técnicos de Omega Perú para obtener más recomendaciones específicas o para esclarecer sus dudas.

Electrodos combinados de pH y Electrodo ORP de Oakton
Seleccione Los Mejores Electrodos de pH de La Marca Hach Para Su Aplicación

PHC705                   PHC805            PHC725                PHC735              PHC705A              PHC745            PHC729                PHC108

A=Recomendado escoja B=Alternativo

Todos los electrodos leen de 0–14 pH otras como PHC101 (2-14), PHC108 (2–12) y PHC729 (0–12).

Rango de temperatura: 0–50 °Cpara PHC101 | 0–60 °C para PHC108 | 0–80 °C para PHC201, PHC281, PHC301, PHC805 | 0–100 °C para PHC705A, PHC729 | -10–100 °C para PHC705, PHC725, PHC735, PHC745

Explore nuestra línea completa de electrodos y soluciones buffer de pH. Puede comunicarse con nosotros al 336 – 6523 o ventas@omegaperu.com.pe

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