БАСЕЙНИ

p align="justify"> Електрод pH призначений для вимірювання кількості іонів водню (H+) у воді басейну. Чим кількість іонів водню більша, а кількість гідроксильних груп (ОН-) менша, тим рН нижче і навпаки. Чим нижче pH, тим середовище кислотніше, що вище, тим лужніше. Для басейну показ pH впливає на працездатність хлору, тому про стан води в басейні завжди судять, починаючи з pH. При регулярному обслуговування (сервіс) басейну , Вимірювання pH - важливий пункт всього переліку робіт. Принцип вимірювання pH Схема вимірювання pH являє собою два електроди, один з яких - електрод порівняння, а другий - індикаторний (вимірювальний) електрод. Гальванічну різницю потенціалів між цими електродами вимірює ph-метр, він же високоомний мілівольтметр. Вимірювальний електрод є іоноселективною мембраною, призначена для пропускання строго певного виду іонів, в даному випадку - іони водню. Мембрана робиться із спеціального натрієвого або літієвого скла завтовшки 0,006 - 0,1 мм у формі кульки. Потенціал електрода порівняння (хлорсрібний електрод) є постійним або опорним та не змінюється при зміні pH води. Різниця потенціалів між двома електродами для простоти називають потенціалом вимірювального електрода (Е), а сам метод вимірювання pH - потенціометричним. Потенціал вимірювального електрода залежить від концентрації чи активності іонів водню. Він розраховується за формулою Нернста. Через відсутність у більшості басейнових фахівців хімічної освіти, наводити її не будемо. Однак із неї випливає прямолінійна залежність потенціалу Е від рН. Цю залежність називають водневою характеристикою електрода, а нахил водневої характеристики – крутістю.Якраз ця крутість обчислюється і показується на екранах деяких контролерів станцій дозування, що дозволяє судити нам про ступінь придатності електрода до подальшої роботи або необхідної заміни на новий. У процесі експлуатації крутість електрода поступово знижується. Електрична схема Про крутість водневої характеристики На водневий показник впливає зміна температури при однаковій pH: при зростанні температури зростає і крутість. Теоретична крутість має бути 59,16 мВ/pH, але з різних причин вона буває меншою. Якщо крутість водневої властивості електрода опустилася нижче 50 мВ/pH, електрод слід поміняти на новий. А взагалі, виробник станцій дозування у своїх інструкції позначає, що електроди є витратний матеріал і розраховані тільки на один рік роботи. Часто, без повноцінного технічного обслуговування, цього не звертають уваги і електроди " працюють " кілька років, доти станція не викачає однією прийом всю каністру якогось хімреагенту. При зниженні крутості електрода нижче допустимої можна застосувати методи реанімації електродів, часом, якщо це справа не запустити, якийсь час електрод погоджується попрацювати ще. ( див. Методи реанімації ) Крутизну електродної функції можна розрахувати за формулою s = (U2-U1) / (pH2-pH1. Шкода тільки, що в технічне приміщення басейну відсутні лабораторні умови для таких вимірювань. Пристрій вимірювального електрода pH Вимірювальний електрод являє собою скляний циліндр, одного боку якого припаяний сферичний наконечник літієвого електродного скла, з іншого - різьбовий конектор, що з'єднує хлорсрібний (Ag/AgCl) електрод з коаксіальним помехозащищенным кабелем.Порожнину всередині електрода заповнюють високов'язким гелем KCl. Електродне скло має форму кульки та припаяне до скляного корпусу електрода. Товщина цієї скляної мембрани – 0,006 – 0,1 мм. Скляна мембрана має селективні здібності пропускати в обох напрямках тільки іони водню. На поверхні мембрани утворюються гелеві плівки, які сприяють цій селективній здатності до іонів водню. Напрямок руху іонів залежить від їхньої концентрації в електролітах: потік іонів направляється туди де їх менше. За цієї дифузії і створюється потенціал електрода. Пристрій комбінованого електрода pH Вищерозглянуту схему з двох електродів можна поєднати в один електрод і буде називатися комбінованим через наявність в одному корпусі як вимірювального, так і порівняльного електрода. Зовнішній корпус може бути зроблений і зі скла та прозорого пластику. Корпус електрода з пластику більш невибагливий, стійкий до ударів, але начинки у нього все одно скляні, пробувати на удар, як ударостійкий годинник не варто. Комбінований електрод pH влаштований аналогічно окремим вимірювальним та порівняльним електродам pH. Обидва електроди з хлорсрібла, допоміжний електрод запаєний, не проточний. Заповнюються порожнини електродів розчином KCl 3 моль/л. Запуск електродів у роботу Електроди запускаються в роботу при загальному запуску басейну в експлуатацію після монтажу. Електроди поставляються упакованими в картонні коробки, зануреними знову ж таки розчин KCl 3 моль/л. Консерваційні ампули (судини) разом з розчином, добре зберегти, надалі вони можуть знадобитися для відновлення гелевого шару і пористої керамічної пробки електрода порівняння. Перед розконсервацією ( весняна розконсервація басейну ) електрода наповніть вимірювальну кювету водою, уважно досліджуйте стан електрода, раптом він буде розморожений, тріснутий або розбитий. Подряпина на електродному склі також зарахується за некондицію. Огляньте залиті розчини в електроді на предмет бульбашок повітря, струшуючи електрод, як у минулий час ртутний градусник, виженіть усі бульбашки нагору. Обережно, не торкаючись наконечника електродного скла, зануріть електрод у кювету, закрутіть різьблення до повної герметизації гумового ущільнювача. Не витирайте нічим скляну кульку, особливо ніж будь шорсткою, а особливо абразивною. Не можна пошкодити шар гелю і саме скло. Якщо шар гелю ще можна реанімувати, то після пошкодження скла можна електрод здавати в брухт. При закручуванні не поверніть приєднання коаксіального кабелю. Приєднайте роз'єм кабелю до відповідного гнізда pH на станції дозування. Пустіть через кювету вимірювану воду зі швидкістю потоку 2–3 м/с. У деяких станцій дозування в кюветі розташовується поплавець з герконом або ротаметр, що точно вимірюють швидкість потоку. У станціях простіших цих пристроїв немає, швидкість потоку визначається "на око". Якийсь час потрібний електродам для адаптації до середовища вимірювання, після чого їх варто відкалібрувати. Електроди, що зберігалися довгий час (понад 18 місяців), хоч і в належних умовах, можуть не показати закладені в них характеристики, і їх слід, на жаль, утилізувати. Від постачання обладнання водопідготовки на об'єкт і до запуску басейну завжди проходить якийсь час і тому перед використанням електрода добре б опустити його на деякий час в 0,1 М розчині HCl.Зберігання електродів При консервації басейнового обладнання, наприклад, на зиму або в інших поважних випадках, електроди можна зберігати без втрати характеристик. Збереження електродів досягається при використанні ампул, які їх упаковував виробник. Консерваційна рідина може бути KCl, буферний розчин pH4 або водопровідна вода. Відновлювальні роботи з реанімації електрода, що втратив свої характеристики, Скляна мембрана для збереження гелевого шару повинна бути постійно у вологому стані. Якщо електрод з якихось причин висох, можна спробувати його реанімувати, опустивши на 24 години в розчин 3М KCl або хоча б на ніч, можна розчин підігріти для прискорення процесу до 60 градусів, витрата часу зменшиться до 6 годин. Електрод, який довго перебував у сухому стані, може взагалі з коми не вийти, або ж пропрацює зовсім недовго. Для протруювання скляної мембрани та активації гелевого шару, виробники електродів рекомендують занурити на 60 секунд у слабкий розчин (10%) фториду амонію, потім відразу для нейтралізації попереднього реактиву опустити в 5M розчин HCl, потім ретельно промити у воді і на ніч залишити у розчині KCl. Вранці знову промити у воді та відкалібрувати. Очищення електрода при технічне обслуговування В процесі експлуатації на поверхні скляної мембрани та пористої керамічної пробки можуть відкладатися різного роду плівки, що перешкоджають нормальному іонообміну і як наслідок спотворення показань електрода. Для видалення таких плівок використовуються різні речовини.

Забороняється: при всіх переміщеннях з рідини в рідину витирати електрод. Можна лише промокнути краплю, що залишилася на кінці скляної мембрани, не торкаючись її самої. Калібрування електрода Кожен конкретний електрод має власні характеристики, відмінні від ідеальних характеристик. Це буває через виробничі допуски, старіння електрода при зберіганні та експлуатації, неналежне зберігання та користування. Догляд характеристик pH електрода від ідеальних компенсується при проведенні операції калібрування. Суть процесу калібрування електрода полягає в тому, що у формулу перерахунку контролером з одиниць напруги (мВ) в одиниці pH вноситься поправний коефіцієнт, який враховує догляд характеристик електрода з вищеназваних причин.Одночасно по двох точках калібрування (два калібрувальні (буферні) розчини pH7 і pH4) визначається крутість графіка. Всі автоматичні сланції дозації хімії поставляються в комплекті з буферними розчинами як для pH - електрода, так і для Redox - електрода. В інструкції з експлуатації до кожної станції дозування вказується періодичність проведення калібрування електродів. В деяких виробників цей період два тижні, в інших півроку. Звісно, ​​ці рекомендації дає не виробник станцій, а виробник електродів. Вони те, що точно знають догляд параметрів вимірювань залежно від часу та умов роботи своїх електродів. Правильність показань електродів контролюється при кожному сервісне обслуговування басейну і за потребою проводиться калібрування, у неоперабельному випадку – заміна. Буферні розчини (калібрувальні рідини) Буферні розчини поставляються разом зі станцією дозування, а також їх можна купити кожен окремо. Термін життя їх недовгий, регулярно треба їх оновлювати. Було б ідеально оновлювати разом із заміною електродів щороку. Не можна використовувати розчини, які постояли деякий час із незакритими пробками.
Щоб у процесі калібрування електродів не плутати їх розчини підфарбовують у різні кольори, пляшечки позначають різнокольоровими наклейками і такими ж кришками. Там же відмічається відхилення рН буферного розчину при різних температурах. Зберігати розчини краще у темному прохолодному місці. Хтось радить – у холодильнику. У такому разі перед вживанням розчини слід нагріти до 25 градусів.
Вплив температури На зміну крутості графіка впливає лише температура, інші параметри впливають зміщення графіка по осях.У наведених нижче таблицях показані розбіжності показника рН при різних температурах вимірюваної води і буферних розчинах. Однак оскільки розбіжності не такі великі при температурах експлуатації басейну, їх можна не враховувати. І як би там не було, у деяких станціях дозації у вимірювальних кюветах або окремо використовуються датчики температури для внесення температурного коефіцієнта формулу перерахунку показника pH.

Відхилення значень pH під впливом температури

Вплив температури на pH калібрувальних (буферних) розчинів

Що робить pH-електрод

Свого часу мій перший морський акваріум був шедевром. Це був 20-галонний повністю скляний акваріум, склеєний силіконовим клеєм. Система фільтрації складалася із пневматичних пісочних фільтрів. Моє завдання полягало в тому, щоб підтримувати двох його мешканців (рибу-ластівку Бью Грегорі - Stegastes leucostictus - та актинію Condylactis) по можливості задоволеними (що, з огляду на відсутність у мене досвіду та обмежених ресурсів, означало, підтримувати їх живих). Складне завдання для 9-річної дитини це був 1964 рік. Моя наставниця, місіс Перрі з Cobb Pets, порадила мені перевіряти питому вагу води та pH. З питомою вагою все було досить просто (просто опустити гідрометр в акваріум і зробити позначку на певному рівні при додаванні прісної води), а ось із pH все було дещо складніше. Цей параметр перевірявся за допомогою додавання кольорової рідини у пляшечку із зразком акваріумної води.Немов за помахом чарівної палички, колір зразка води змінювався, а потім порівнювався за допомогою порівняльної таблиці, що складається з серії кольорових квадратів. За результатами першого тестування мені необхідно було додати харчову соду, щоб підвищити рівень pH. Сповнений свідомості обов'язку, я так і зробив – жодних змін. Я продовжував процес доти, доки не додав усю пачку харчової соди.

Я ніколи не дізнаюся, що стало причиною загибелі моєї риби та актинії, але інцидент мав місце одразу після описаного епізоду. Крім того, що для моїх вихованців все закінчилося дуже сумно, ситуація стала спустошливою для мене. Вся моя робота, за яку я отримував долар на тиждень, була коту під хвіст. Що ще гірше, я був відповідальний за загибель мешканців. Я поховав їх на березі струмка, що протікав на нашому дворі. Зараз я думаю, що рідкий реагент закінчив термін придатності, відповідно, результати були неправильні. То справді був дуже повчальний урок.

З роками ситуація не дуже змінилася. Незнання значущості цього ключового параметра та способів перевірки показників, відсутність правильної інтерпретації та необхідних заходів можуть призвести до сумних наслідків. Що істотно змінилося, так це доступність на ринку та доступність за ціною способів та інструментів вимірювання рН. У цій статті ми розглянемо деякі з них, порівнюючи їхні переваги та недоліки.

Визначення pH

pH – це оцінка кислотного чи лужного характеру субстанції, виражена за шкалою від 0 до 14, де 0 – дуже кисле середовище, а 14 – дуже лужне. Нейтральне середовище (не кисле, і не лужне) - показник 7 на цій шкалі. Іони водню переважають при кислотних показниках pH, тоді як у лужному середовищі домінують гідроксильні іони.

Залежно від джерела pH означає «показник концентрації водневих іонів» ('potential of hydrogen') або французький термін "pouvoir hydrogène", що означає "енергію водню".

Значення вимірювання pH

pH – це характеристика рідин (у нашому випадку), яка впливає на їхній хімічний склад, зокрема, розчинність поживних речовин (добре, якщо ми не переборщили). Низький pH здатний зробити потенційно токсичні важкі метали розчинними. рН впливає на активність ензимів (у них є кращий діапазон pH). Високий pH здатний розчиняти клітинні ліпідні мембрани. Водні організми також мають кращий діапазон pH. Короткий огляд показників pH у різному середовищі (цікавому для акваріумістів) представлений у Таблиці 1.

Вимірювання pH

Існує кілька способів визначення рН. У кожного з них є свої переваги та недоліки. Почнемо з найдешевших.

Лакмусовий папір
Лакмус - матеріал, що отримується з лишайників (назва бере свій початок від давньоскандинавського слова litmosi, що означає 'фарба' і 'мох/лишайник'). Цей дериват лакмус змінює колір з можливістю прогнозування під впливом різних рівнів pH. Завдяки такій чутливості лакмус – простий та недорогий спосіб визначення pH. Лакмусовий папір - папір, до якого були додані ці розчинні у воді барвники, а зміна кольору викликана зануренням лакмусового паперу в зразок води і вказує на кислотне або лужне середовище.Робочий діапазон вимірювань pH становить приблизно 5 - 8. Перевірку зміни кольору необхідно проводити під освітленням повного спектру.

Переваги: ​​недорого (близько 5 US). Швидко, легко використовувати.

Недоліки: Видає приблизні показники. На результат впливає колір зразка води, відновників та окислювачів. Інтерпретація результатів потребує гострого зору. Термін зберігання реагенту обмежений.

Індикаторні барвники
Існує зовсім небагато таких pH індикаторів. Придбати їх можна у вигляді порошку або рідкої форми. Зазвичай вони використовуються під час аналізу, що включає титрування. Нижче наводжу характеристики деяких із них:

• Фенолфталеїн: Індикатор кислоти/лугу, який стає безбарвним у кислому середовищі та рожевим-червоним у лужному середовищі. Діапазон вимірів ~8.3 до 10.

• Метилоранж (геліантин, кислотний азобарвник): Змінює колір із жовтого на червоний при рівні pH близько 3.7.

• meta-крезоловий фіолетовий: оранжево-жовтий при 7.4 і змінює колір на фіолетовий за більш високих показників pH (приблизно до 8.8.)

Рисунок 3. Цей тест pH від API використовує мета-крезоловий фіолетовий як індикатор.
Оцінювати зміну кольору бажано проводити при природному висвітленні на білому тлі.

Переваги: ​​Відносно недорогий (~$10 US.) Деякі барвники можна використовувати для інших тестів (наприклад, лужності) без використання pH електрода при використанні реагенту.

Недоліки: Такі самі, як і з лакмусовим папером. В окремих барвників – обмежений діапазон показників pH.На результати може впливати каламутність та/або колір рідини, що тестується. Порівняння необхідно проводити на білому тлі за повноспектрального освітлення. Термін придатності реагентів обмежений – обов'язково має бути позначка терміну придатності.

pH-електроди
Розумію, новачкам акваріумістики складно уявити, але 30 років тому акваріумісти поза межами Європи практично не чули про використання pH-електродів. Ситуація змінилася у 1980-х роках, коли німецька компанія (Dupla GmbH) почала експортувати передове обладнання до Північної Америки. Сьогодні pH-метри використовують повсюдно. Доступність приладів та конкуренція серед виробників сприяли тому, що ціна стала цілком доступною.

pH-електрод – це селективний датчик іонів водню (H+). У pH-електродах насправді використовується два електроди, зонд (індикаторний електрод) та контрольний електрод. Як правило, ці два електроди розташовані в єдиному корпусі («тілі») електрода. На кінці тіла електрода біля зонда є тонкий шар чутливого до водню скла. Напруга зонда змінюється залежно від активності іонів водню (напруга зростає у кислому середовищі та зменшується у лужному середовищі). Контрольний електрод забезпечує постійну напругу, яку ми використовуємо для визначення різниці із зондом. Сумарний mV відгук відправляється на вимірювальний прилад (лічильник), де конвертується pH-показник.

Будова датчика та термінологія
Щоб розібратися, як працює pH-електрод, необхідно розуміти деякі терміни, які використовуються як опис його конструкції, так і інші.

Корпус (тіло електрода): порожня трубка, що містить робочі деталі pH-електроду. Корпус може бути зі скла або хімічно стійкої пластмаси, наприклад, поліефіріміду.

Буфер: У нашому випадку стандартний розчин, що демонструє кислий, нейтральний або лужний pH, використовується для калібрування pH-метра. З метою спрощення ідентифікації деякі буферні розчини кодуються кольором.

Калібрування: Перевірка або регулювання градуювання аналітичного приладу.

Сполука (стик, спай): Об'єднання двох частин; в даному випадку, тестованого матеріалу та контрольного внутрішнього розчину. Сполуки виготовляються з різних матеріалів; матеріали повинні бути пористими, щоб забезпечити проходження крізь них контрольного розчину. Як правило, використовуються кераміка, тканина тощо. Існують електроди з одним, двома та кільцевими сполуками.

Фрітта: частково розплавлене скло або кераміка, що іноді використовуються як з'єднання.

ATC: Автоматична компенсація температури (Automatic Temperature Compensation). Оскільки pH розчину залежить від температури, ATC коригує вплив температури. ATC потребує датчика температури, який буває вбудований в електрод біля скляної колби.

Контрольний електрод: Електрод, який забезпечує відому постійну напругу; зазвичай виробляється з хлор-срібного дроту та заповнений буферним електролітом.
Зонд: Хлор-срібний дріт у трубці з чутливою до рН скляною колбою на кінці.

Малюнок 4. Внутрішні деталі pH-електроду.
Для наочності не показаний захисний кожух (ковпак), що оточує тендітну скляну колбу.
У деяких рН-електродів з'єднання розташоване збоку

Типи pH-електродів
Існує кілька типів електродів.Деякі, як правило, більш старі електроди (як показує мій досвід, вони зараз рідко зустрічаються) складаються з двох окремих корпусів. В даний час більшість електродів – суміщені датчики, де анод та катод розташовані окремо в єдиному корпусі. Форма скляної колби найчастіше визначає, що вимірюватиме електрод. Сферичні колби, з великою площею поверхні, добре підходять для багатоцільових (універсальних) вимірювань у водному середовищі. Конічні колби здатні пронизувати напівтверді матеріали (наприклад, м'ясо та інші продукти) та ґрунт. Плоскі скляні колби можна використовувати для вимірювання pH різних видів шкіри і т.д. Деякі електроди бувають багаторазового використання, тоді як інші ні, вони заповнені хімічними гелями. У деяких електродів зустрічаються знімні (змінні) з'єднання та зонди.

Короткий огляд pH-метрів

Наш огляд присвячений pH-метрам Hanna Instruments (Woonsocket, Rhode Island, USA.) Компанія Hanna представлена ​​на ринку з 1978 і на сьогоднішній день пропонує більше 3 000 варіантів продукції своїм покупцям по всьому світу. Деякі продукти компанії становлять інтерес для акваріумістів.

Усі рН-метри від Hanna, представлені в огляді, поставляються з буфером калібрування, розчином для очищення електрода та футляром. Почнемо наш огляд з:

pH Checker (HI98103)

HI98103 Checker® entry level pH meter стане цінним доповненням до набору інструментів багатьох акваріумістів. Прилад пропонує 0.1 pH од. дозвіл за доступною ціною.Доступна ціна пов'язана з тим, що прилад пропонує лише дві точки градуювання (pH 4.01 та 7.01 або 7.01 та 10.01) без автоматичної компенсації температури (ATC) або можливості вимірювання температури. Оскільки зазвичай рекомендується, щоб точки калібрування відображали очікуваний показник pH, цей пристрій більше підходить для прісноводних систем, що імітують кисле середовище, наприклад, біотопи річки Амазонки (незважаючи на той факт, що воно безумовно здатне вимірювати показники pH, характерні для рифів і систем афри цихлідами, хоча і з меншою точністю через лише дві точки калібрування). Електрод змінний, а з'єднання виконане з паперу.

pHep pH та температурний датчик (HI98107)

HI98107 pHep pH and temperature tester – сучасніша версія pH Checker (описаного вище). На додаток до визначення pH в діапазоні практично будь-якого акваріума – від біотопу Амазонки до рифу – прилад також вимірює температуру з автоматичною компенсацією температури (ATC.) Пристрій включає два буфери калібрування (4.01 і 7.01) з доступним третім - (10.01, який рекомендується для акваріумів). З'єднання виконане з паперу. Електрод не змінний.

pHep5 Водонепроникний датчик pH і температури (HI98128)

Рисунок 7. pHep пропонує багато функцій: вимірювання pH та температури, ATC; і він утримується на поверхні води!

HI98128 pHep 5 pH meter – найсучасніший із усіх кишенькових рН-метрів від Hanna. Пристрій пропонує роздільну здатність 0.01 од. з точністю ±0.05 та автоматичною компенсацією температури. Пристрій водонепроникний та утримується на поверхні води. Прилад пропонує гнучкий підхід до важливих вимірів, т.к. здатний розпізнавати 5 різних буферів калібрування.

HALO Wireless Field pH Meter (HI12302)

HI12302 Halo Field pH Meter – цікавий прилад, який пропонує багато можливостей. Перш за все це бездротовий pH-електрод, яким можна керувати через Bluetooth з пристроїв на платформах Android або iOS. Навіть невпевненим користувачам не варто перейматися. Як показав мій досвід, налаштування неймовірно просте. Я відкрив вебсайт Hanna Instruments, пройшов за посиланням the HALO link і скачав додаток для свого смартфона. Коли програма була встановлена ​​(завантажується безкоштовно, за часом займає близько 2 хвилин), я відкрив програму і ПЗ розпізнало мій HALO pH-електрод. Далі, єдине, що потрібно – вибирати відповідні іконки для калібрування електрода, відображення графічних даних, перегляд даних датчика і т.д. Я щиро вірю, що простіше не може бути. ПЗ заміряє pH і температуру щомиті. Реєстрація даних видає ідентифікаційний номер електрода, дату калібрування, точки калібрування, криву калібрування, дату та час вимірювань, pH, температуру, мілівольти і т.д. (Див. Малюнки 9-11).

Варіанти зондів включають сферичний (універсальний та для водного середовища), конічний (для продуктів, напівтвердих матеріалів, ґрунту тощо) та плоский наконечник (для шкіри, паперу тощо). Пластиковий корпус HALO з поліефіріміду (polyetherimide, PEI ) схвалений для контакту з харчовими продуктами і несприйнятливий до всього, що рифер може використовувати (хіба що ви зовсім «без гальм» і дозуєте у свою систему ароматичні вуглеводні та/або частково галогенізовані розчинники).

Рисунок 10. У режимі реєстрації даних показники pH, отримані за допомогою HALO електрода, можна переглянути у вигляді таблиці або…

Тут можна перевірити, чи сумісний ваш телефон або планшет із технологією HALO: http://hannainst.com/halo
Детальнішу інформацію про продукцію Hanna Instruments можна знайти тут: http://hannainst.com
На всі датчики та електроди Hanna діє 6-місячна гарантія.

Інші міркування

Зараз я коротко розповім про інші аспекти, які необхідно брати до уваги при покупці рН-метра або електрода.

Конектори (перехідники)
Пристрої для вимірювання pH з роздільними електродами необхідно під'єднувати до приладу за допомогою конектора (за винятком випадків, коли йдеться про пристрої з бездротовим з'єднанням, як Hanna HALO.) І хоча аспект здається незначним, у нього можуть бути тривалі і, можливо, дорогі наслідки . Деякі виробники використовують спеціалізовані конектори, щоб забезпечити тривале використання та купівлю вироблених ними електродів. Найбільш поширений - Bayonet Neill-Concelman (BNC) швидкознімний роз'єм. Рідше зустрічається US конектор. У деяких пристроях європейського виробництва використовується конектор S7.

З'єднання
З'єднання в pH-електроді - це точка перетину (зустрічі) двох світів - внутрішнього розчину датчика і зразка, що тестується. Існують спеціалізовані терміни, що використовуються для опису сполук, їх будови та геометрії. Як уже говорилося, з'єднання дозволяють контрольному розчину електрода потрапляти в тестований розчин. У зв'язку з цим, вони піддаються забруднення, забиваються, особливо у разі маслянистих зразків, або зразків з високим вмістом білка або суспензій (розчинів із суспензією).У деяких електродах використовується тканинне з'єднання. У дорожчих електродах використовуються пористі керамічні матеріали. Деякі сполуки виготовляються із пластику PTFE (політетрафторетилену) і призначені для використання в суворих умовах, включаючи середовище з високим вмістом вуглеводню. PTFE з'єднання іноді досить великі і нагадують кільце навколо скляної колби (керамічні з'єднання, як правило, маленькі, лише близько 1 міліметра в діаметрі). Будь-які з'єднання можуть забруднюватись.

На щастя, для рифових акваріумістів цілком підійдуть універсальні рН-датчики з тканинними або керамічними сполуками.

Очищення pH-електродів
Завжди варто пам'ятати, що електроди – це прилади для наукових досліджень, і за ними потрібен відповідний догляд. І хоча пластиковий корпус досить міцний, скляна колба дуже тендітна – неакуратне поводження може призвести до того, що вона розіб'ється. Електроди, які використовуються лише іноді, не вимагають частої очистки; проте, якщо ваш електрод постійно занурений в «органічний суп» (як у деяких акваріумах), акваріумістам рекомендується проводити регулярне очищення електрода. Буває так, що зонд покривається біологічними обростаннями та білком. Корми (і катастрофічні поломки занурювальних помп) додають жири у воду акваріума, що також сприяє забрудненню електрода. На щастя, розчини, що очищають, допомагають підтримувати функціональність електрода. Дотримуйтесь інструкцій виробника. Не можна терти електрод - завжди насухо промокайте його, щоб не допустити статичного розряду.

Гелеві електроди, що заповнюються і незаповнюються.
Деякі електроди можна повторно заповнювати спеціально для них розробленими розчинами, тоді як інші електроди заповнені гелем. Загалом гелеві датчики повільніше реагують на зміну рівня pH. Більшість датчиків, призначених для використання в акваріумах, заповнені гелем.

Калібрівка
Правильне калібрування pH-електроду є необхідною умовою для отримання точних результатів. Процес спрощується, якщо прилад пропонує автоматичну компенсацію температури (ATC.) На Рисунках 12-14 представлені приклади впливу температури на стандарт калібрування (еталон).

Малюнок 13. Вплив температури на pH буфера з дигідрофосфату калію/вторинного кислого натрію фосфату (6.865). На щастя, калібрування, зроблене за кімнатної температури, досить точна, якщо використовується прилад без ATC.

Рисунок 14. На pH даного буфера (бікарбонат натрію/карбонат натрію) може впливати температура (ще один випадок для використання пристрою з ATC). Вуглекислий газ з атмосфери з часом впливає на розчин.

Правильне калібрування pH-електроду вимагає трохи терпіння та уваги до дрібниць. Нові датчики повинні бути гідратовані відповідним чином (див. інструкцію до свого приладу). Незважаючи на той факт, що можливе калібрування з єдиною точкою, бажано здійснювати калібрування з 2 точками (в діапазон між якими має потрапляти очікуваний рівень рН). Для рифових акваріумів використовуйте буфери 7.01 і 9 або 10. Врахуйте, що деякі прилади можуть автоматично розпізнавати буфери і, відповідно, вимагають використання спеціальних розчинів. Перед калібруванням перевірте електрод на наявність будь-яких пошкоджень (особливо це стосується скляної колби).На скляній колбі повинно бути ніякого біологічного обростання. Якщо таке є, використовуйте очищувальний розчин, рекомендований виробником. При правильному очищенні буде видалено біологічні обростання, жири, білкові забруднення тощо. Електрод, якщо він заповнюється, повинен бути заповнений розчином, рекомендованим виробником. Коли електрод чистий і в хорошому стані, помістіть його в перший калібрувальний розчин. Переконайтеся, що скляна колба електрода та з'єднання повністю занурені в калібрувальний розчин (я використовую 30-міліметрову лабораторну склянку, де 7 міліметрів буфера цілком достатньо для калібрування). Енергійно перемішайте розчин електродом (якщо відсутня магнітна мішалка) та зачекайте, поки не вирівняється температура електрода та розчину. Введіть показник у пам'ять приладу (зазвичай потрібно натиснути кнопку, коли пристрій знаходиться в режимі калібрування). Промийте електрод дистильованою водою і насухо промокніть серветкою (бажано використовувати лабораторні серветки, такі як Kimwipes). НІКОЛИ не витирайте електроди папером – можна створити статичну напругу, здатну вплинути на калібрування та, відповідно, показання. У разі єдиної точки калібрування процес закінчено. У випадку з 2 або 3 точками калібрування процедуру необхідно повторити. При вимірі pH зразка води, вручну або за допомогою мішалки, перемішайте розчин, і надайте час для компенсації температури. У лабораторній практиці рекомендується реєструвати показники pH та температури.

Старіння калібрувальних буферів
Як і у випадку з більшістю хімічних реагентів, pH буфери з часом псуються.Деякі буфери виробляються стійкими до змін і мають тривалий термін придатності (кілька років). Вибирайте буфери, у яких термін придатності вказано на упаковці. Термін придатності карбонатних буферів, як правило, менше, ніж у лужних або кислотних, що пов'язано з впливом вуглекислого газу, що міститься в повітрі. Буфери, які контактували з електродом у процесі калібрування, необхідно викидати. Якщо помітили, що буфер покривається пліснявою (зазвичай це стосується буферів близько 4), - викидайте. Не використовуйте буфери для корекції pH акваріума.

Зберігання pH-електродів
Зберігати pH датчики слід правильно. Найголовніше – скляна колба має залишатися гідратованою. По-друге, вихідний розчин не повинен допускати осмос між самим розчином та внутрішнім розчином/гелем електрода. Крім того, він повинен містити антимікробний компонент, що запобігає появі плісняви ​​та обростань.
Необхідні буфери калібрування pH, вихідні розчини та аксесуари можна переглянути тут: http://hannainst.com/ph-solutions

Hanna Instruments pH блоги та ресурси

Якщо ви побачили цей матеріал на іншому сайті – значить, він був викрадений.
Просимо повідомляти про помічені факти на [email protected]