pH-электрод общелабораторного назначения HANNA HI 1053B

pH-электрод общелабораторного назначения HANNA HI 1053B производства Hanna Instruments — заправляемый комбинированный электрод со стеклянным корпусом, двойным солевым мостиком, тройной керамической диафрагмой и разъёмом BNC. pH-электрод предназначен для контактного измерения кислотности эмульсий, жиров, кремов, почвы, полутвёрдых образцов и растворов с низкой проводимостью в диапазоне 0–+12 pH при рабочей температуре −5…+70 °C.

Назначение и конструкция

HI 1053B — многоразовый заправляемый комбинированный pH-электрод в стеклянном корпусе с коническим чувствительным наконечником и разъёмом BNC. Конструкция предназначена для измерения pH:

• эмульсий;
• жиров и кремов;
• почвы;
• полутвёрдых образцов;
• растворов с низкой проводимостью;
• высокочистой воды;
• питьевой воды;
• пищевых продуктов и других образцов, требующих проникновения конического наконечника;
• образцов при пониженной температуре.

Основные конструктивные особенности:

• стекло для низких температур (LT);
• коническая pH-чувствительная мембрана;
• стеклянный корпус;
• тройная керамическая диафрагма;
• электрод сравнения с двойным солевым мостиком;
• заправляемая конструкция;
• электролит KCl 3,5 M;
• разъём BNC;
• отсутствие встроенного датчика температуры;
• отсутствие усилителя.

Технические характеристики

Дополнительные характеристики изделия:

• Производитель: Hanna Instruments
• Модель/серия: HI 1053B
• Назначение изделия: электрод
• Основной измеряемый параметр: pH
• Многопараметровый: нет
• Способ измерения: контактный
• Тип: выносной
• Диапазон измерения: 0…+12 pH
• Длина чувствительной части: 120 мм
• Общая длина: 175,5 мм
• Длина кабеля: 1 м
• Разъём подключения: BNC
• Возможность замены: да
• Датчик температуры: нет
• Рабочая температура: −5…+70 °C
• Максимальное давление: 0,1 бар
• Электролит: KCl 3,5 M
• Материал корпуса: стекло
• Форма наконечника: коническая, 12 × 12 мм
• Скорость потока электролита: 40–50 мкл/ч
• Усилитель: нет

Принцип работы

Стекло для низких температур

Стандартный pH-электрод использует стекло общего назначения (GP), сопротивление которого составляет 100 МОм при 25 °C. В HI 1053B применяется низкотемпературное стекло LT, сопротивление которого составляет около 50 МОм при 25 °C.

При снижении температуры стекла в образце сопротивление стекла LT приближается к сопротивлению стекла GP. При использовании стекла GP сопротивление при низкой температуре увеличивалось бы выше оптимального диапазона, что приводило бы к повышению импеданса и в конечном итоге влияло бы на результат измерения.

Стекло LT позволяет использовать электрод с образцами, температура которых составляет −5…+100 °C. Рекомендуемая рабочая температура электрода по техническим характеристикам составляет −5…+70 °C.

Конический наконечник

Коническая форма наконечника обеспечивает проникновение в твёрдые и полутвёрдые материалы, а также эмульсии. Такая конструкция используется для прямого измерения pH пищевых продуктов, почвы и эмульсий, включая кремы для рук.

Стеклянный корпус

Стеклянный корпус:

• подходит для лабораторного применения;
• устойчив к воздействию многих агрессивных химических веществ;
• легко очищается;
• обеспечивает быструю передачу тепла к внутреннему электролиту электрода сравнения.

ЭДС, генерируемая ячейкой сравнения, зависит от температуры. Чем быстрее электрод достигает температурного равновесия, тем стабильнее потенциал сравнения.

Тройная керамическая диафрагма

В стандартном pH-электроде используется одна керамическая диафрагма, через которую проходит 15–20 мкл/ч электролита. В HI 1053B применяются три керамические диафрагмы во внешней ячейке сравнения, обеспечивающие скорость потока электролита 40–50 мкл/ч.

Повышенная скорость потока электролита обеспечивает более быстрый отклик электрода и более стабильное измерение в вязких растворах и образцах с низкой проводимостью.

Двойной солевой мостик

Внутренний отсек электрода сравнения окружает провод сравнения Ag/AgCl и содержит ионы серебра в электролите. Электролит внешнего отсека не содержит серебра. Двойной солевой мостик практически исключает попадание серебра из электрода в исследуемую пробу.

Конструкция подходит для измерений, при которых присутствие ионов серебра в образце нежелательно, а также для проб, содержащих сульфиды, способные вызывать выпадение серебра в осадок и засорение диафрагмы. Засорение диафрагмы приводит к нестабильным и дрейфующим показаниям.

Заправляемая конструкция

HI 1053B — заправляемый электрод. Для двойного солевого мостика используется раствор KCl 3,5 M. В отличие от заправочных растворов для электродов с одинарным солевым мостиком, этот раствор не содержит серебра.

Сравнение одинарного и двойного солевого мостика

Электрод с одинарным солевым мостиком

В обычном электроде с одинарным солевым мостиком применяется заправочный раствор, содержащий KCl 3,5 M и AgCl, например HI 7071. Между внутренним проводом сравнения и внешним исследуемым раствором находится только один солевой мостик.

В неблагоприятных условиях, включая высокое давление, высокую температуру, сильно кислую или сильно щелочную среду, направление потока электролита через солевой мостик может измениться на противоположное. Это приводит к проникновению исследуемого раствора в отсек электрода сравнения. Если проникновение не остановить, электрод сравнения загрязняется, что может привести к полной неисправности электрода.

Дополнительная проблема электродов с одинарным солевым мостиком — засорение диафрагмы из-за выпадения хлорида серебра (AgCl) в осадок. Серебро может выпадать в осадок при анализе образцов, содержащих трис-буфер или тяжёлые металлы. При контакте электролита с исследуемым образцом часть AgCl осаждается на внешней поверхности диафрагмы, вследствие чего показания электрода начинают дрейфовать.

Электрод с двойным солевым мостиком

В системе с двойным солевым мостиком используются два солевых мостика, только один из которых контактирует с исследуемым образцом. При неблагоприятных условиях сохраняется возможность проникновения образца в электрод сравнения, однако электрод сравнения физически отделён от внешней области с электролитом. Поэтому загрязнение электрода сравнения минимизируется.

Вероятность засорения диафрагмы также снижается, поскольку внешняя ячейка сравнения использует электролит без серебра. Отсутствие серебра исключает образование осадка, который мог бы засорить диафрагму.

Совместимость с измерительными приборами

Разъём BNC является универсальным для pH-электродов и совместим с pH-метрами, оснащёнными гнездом BNC для подключения электрода. Другие варианты подключения включают DIN, резьбовые разъёмы, T-разъёмы и разъёмы 3,5 мм; такие разъёмы часто являются специальными для определённых моделей pH-метров и не являются взаимозаменяемыми.

Электролит и расходные материалы

Для заправки электрода с двойной диафрагмой используется раствор KCl 3,5 M без добавления серебра.

По отдельной заявке поставляются:

• HI 7082 электролит для заполнения pH-электродов с двойной диафрагмой, KCl 3,5 M, 30 мл;
• HI 7082 электролит для заполнения pH-электродов с двойной диафрагмой, KCl 3,5 M, 4 × 30 мл;
• HI 7082M электролит для заполнения электродов, KCl 3,5 M, 230 мл;
• HI 7082L электролит для заполнения электродов, KCl 3,5 M, 460 мл.

Эксплуатационные ограничения

• Диапазон измерения: 0…+12 pH.
• Максимальное давление: 0,1 бар.
• Рекомендуемая рабочая температура: −5…+70 °C.
• Низкотемпературное стекло LT допускает применение с образцами при температуре −5…+100 °C.
• При температуре ниже −5 °C электрод не следует подвергать воздействию холода; транспортирование допускается только