Catalogo prodotti ProMinent® 2010 - Sport Industry Directory

7.1 Sensoristica DULCOTEST ® Principi di misurazione
7.1Sensoristica DULCOTEST ® Principi di misurazione
7.1.1 Tre principi di misura per una preparazione affidabile dell'acqua
Il potenziometro viene utilizzato per determinare: valore di pH, ORP e concentrazione di fuoruro
Con l’amperometria vengono rilevati: cloro, bromo, biossido di cloro, ozono perossido di idrogeno e acido
peracetico
Con la conduttometria viene rilevata: la conduttività elettrolitica
7.1.2 La potenziometria - misura il potenziale di un elettrodo in una soluzione
di misura
pk_6_001
1 membrana di vetro
2 tampone interno pH
3 derivazione interna
4 elettrolito
5 derivazione esterna
6 diaframma
pk_6_002
1 errore acido
2 sperimentale (prassi)
3 teorico (Nernst)
4 deviazione dallo zero (potenziale di
asimmetria)
5 errore alcale
6 tensione Nernst
Poiche non e possibile misurare il potenziale di un elettrodo (mezza catena), si utilizza una catena di misura
composta da due mezze catene. La differenza di potenziale può essere misurata nella forma di una tensione
ad alta resistenza - e cioe quasi senza corrente.
Una catena di misura è sempre composta da:
un elettrodo di misura che reagisce possibilmente in modo specifico alle variazioni della concentrazione di
un determinato componente di reazione e di un elettrodo di riferimento che fornisce un potenziale il più possibile
costante e indipendente dalla concentrazione del componente di reazione.
Un esempio di tale sistema di misura e l’elettrodo di misura del pH, realizzato come catena a due aste o
catena ad asta singola (Fig. pk_6_001).
pH è il logaritmo negativo dell’attività degli ioni dell’idrogeno
Poiche si devono trovare concentrazioni di ioni di idrogeno in un ampio campo che va dameno di
10 -14 gr/l fino ad oltre 10 gr/l (o Mol/l) in soluzioni acquose e la scrittura esponenziale e poco pratica, la scala
pH viene definita come segue:
pH = -log a
+ H
Per concentrazioni non troppo alte, attività e concentrazione possono essere equiparate.
Pertanto, una concentrazione di 10 -14 corrisponde ad un valore pH di 14. E una concentrazione di 10 0 =1
corrisponde ad un valore pH di 0.
Il valore pH di 7 viene designato come punto neutro. Cio significa: le concentrazioni attive di ioni H + - e OH -
derivanti dalla dissociazione dell’acqua (H 2 O -> H + + OH - ) hanno la stessa grandezza.
Se con l’addizione di acidi (ad es. HCl) gli idrogenioni prevalgono, i valori pH sono inferiori a 7. Con l’addizione
di alcali (ad es. NaOH) tali valori sono superiori a 7 e la soluzione diventa alcalina.
Ogni variazione di 1 del valore pH corrisponde ad una variazione di concentrazione del fattore 10, determinata
dalla connessione logaritmica.
La Fig. pk_6_002 illustra l’andamento teorico della tensione di elettrodi a vetro pH. Nella pratica, pero, gli
elettrodi a vetro presentano scarti piu o meno importanti dall’andamento teorico.
Il sistema ad elettrodi ha per lo piu una deviazione residua (potenziale di asimmetria), che pero e inferiore
a ± 0,5 pH. Anche la transconduttanza degli elettrodi (mV/pH) può scostarsi dal valore teorico
U N (59,2 mV/pH a 25 °C), in particolare nel caso di elettrodi a vetro usati.
Un ulteriore scostamento e dato in caso di valori pH molto piccoli dei cosiddetti errori acidi, mentre con valori
pH alti e facile avere il cosiddetto errore alcalino (o errore Na).
Sensoristica DULCOTEST ®
Gli amplificatori del valore pH misurato devono essere adeguati alla catena di misura di volta in
volta utilizzata, compensando il punto neutro e la transconduttanza
La compensazione del punto neutro si effettua con una soluzione tampone il cui valore e attorno a 7 pH. la
compensazione della transconduttanza con un tampone in campo acido o alcalino, scostato di 2 o 3 valori
pH dal punto neutro.
Nelle misure pH che si scostano da pH 7, le oscillazioni di temperatura del mezzo di misura possono rendere
necessaria una compensazione della temperatura.
In questo caso si deve rispondere a tre quesiti:
1 Con quale valore di pH si devono eseguire le misurazioni?
2 Le fluttuazioni di temperatura sono elevate?
3 Quale grado di accuratezza di misurazione serve?
Un esempio dell’influenza della temperatura senza compensazione:
A pH 10, con un aumento di temperatura di 10 °C si ha un errore di visualizzazione di circa +0,1 pH. Questo
effetto e tanto piu grande quanto piu lontano da pH 7 viene effettuata la misura.
7-4 Catalogo prodotti 2010 1.1.2010