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In all diesen Fällen können nicht tolerierbare Fehler auftreten.
Bei der Wahl der Elektrode und damit des optimalen
Diaphragmatyps stehen deshalb folgen de Fragen im
Vordergrund:
Reagiert der Bezugselektrolyt mit der Messlösung
unter Bildung eines Niederschlages im Diaphragma?
Verändert der ausfliessende Elektrolyt die Zusammensetzung
der Messlösung in nicht akzeptabler
Weise?
Besteht die Gefahr der Ablagerung von Kompo nenten
der Messlösung auf dem Diaphragma?
Ist die chemische Beständigkeit gegeben?
Können physikalische Parameter wie Strömung, Druck
oder Temperatur zu Messfehlern führen?
Lässt der Prozess eine Wartung/Reinigung der
Elektrode in bestimmten Intervallen zu?
Ist eine kurze Einstellzeit und/oder hohe Repro du zierbarkeit
gefordert?
Mit der richtigen Wahl der Elektrode kann der Reinigungs-
und Wartungsaufwand meist erheblich verrin gert
werden. Ursache der häufigsten Messprob le me ist die
Kontamination des Diaphragmas. Bei pH-Elek troden liegt
das Augenmerk der Wartungsmass nah men deshalb beim
Diaphragma und erst in zwei ter Li nie bei der pH-Membran.
Falls mit den vorhandenen Mitteln nicht eru iert
werden kann, ob die Indikato r elektrode oder die Bezugselektrode
einer Reini gung/Regenerierung bedarf, wird
vorteilhaft zuerst die Bezugselektrode behandelt. Um den
mannigfaltigen Anforderungen ge recht zu werden, stehen
verschiedene Diaphrag ma typen zur Ver fü gung. Für die
Elektroden emp feh lungen in den Appli ka tions listen auf
den Seiten 6 und 7 sind diese Anforderungen bereits be -
rücksichtigt.
Keramikstiftdiaphragmen
Keramikstiftdiaphragmen sind häufig verwendete Diaphrag
men. Sie eignen sich vor allem für klare, wäss rige
Probenlösungen. Sie haben in der Regel Poren durchmesser
bis 1 μm bei einer Länge und einem Durchmesser
von jeweils rund 1 mm. Hie raus ergibt sich eine Aus flussgeschwindigkeit
des Elektrolyten von bis zu 25 μL/h, je
nach Zustand des Diaphragmas. Folglich muss der Be -
zugs elektrolyt nur selten nachgefüllt werden; mit einem
Keramik stift diaphragma versehene Elektroden sind deshalb
be son ders gut für Langzeitmessungen geeignet.
An de rer seits neigen Keramikdiaphragmen aufgrund ihrer
kleinen Poren und der grossen polaren Ober fläche
(>>500 mm 2 ) zu Blockierungen und sollten daher nicht in
niederschlaghaltigen Lösungen verwendet werden. Ein
wichtiger Fortschritt in Bezug auf die Ver hinderung der
Blockierung des Diaphragmas durch Silberchlorid und
Silbersulfid konnte durch die Ein führung des «Long Life»-
Bezugssystem erzielt wer den (vgl. Kapitel «Das Metro sensor-‘Long
Life’-Be zugs system»).
Schliffdiaphragmen mit festem oder lösbarem
Schliff
Schliffdiaphragmen mit festem oder lösbarem Schliff
wer den u. a. in ionenarmen Medien eingesetzt, da sie ein
ruhiges Signal bei nur geringer Strömungsabhän gigkeit
liefern. Die Gefahr der Blockierung durch Sil berchlorid
oder Niederschläge in der Probenlösung ist aufgrund der
grossen Fläche verhältnismässig gering. Strömungs poten
tiale, die bei Messungen in bewegten bzw. gerührten
Lösungen auftreten können, blei ben vernachlässigbar
klein. Diese Eigenschaften sind bei einer SET-Titration auf
einen definierten pH- oder Potentialwert besonders wichtig.
Ein Beispiel: Die Be stimmung der Carbonatalkalinität
mittels SET-Titra tion auf pH 5.4 nach ISO 9963-2 ist in der
Routine analytik von Trinkwasser eine weit verbreitete
Met ho de. Bei einer Titration kann nicht auf das Rühren
ver zichtet werden, d. h. aus einem falsch gemessenen
pH-Wert oder Potential zu Beginn der Titration resul tiert
zwangs läufig ein falscher Endpunkt. Die Ab bil dungen 11
und 12 zeigen klar den Unterschied zwi schen der speziell
für diese Anwendung entwickelten Aqua trode Plus
(6.0253.100) und einer herkömmli chen pH-Glaselektrode
mit Keramikstiftdiaphragma.