Датчики и анализаторы pH для промышленности и лаборатории: выбор и применение

25/07/2022 Кислотность (pH) — один из наиболее информативных и широко измеряемых параметров в химии, биотехнологии, пищевой промышленности, водоподготовке, фармацевтике и многих других областях. Значение pH влияет на скорость химических реакций, растворимость веществ, биологическую активность ферментов, вкусовые характеристики продуктов питания, эффективность дезинфекции воды и стабильность лекарственных форм.

Контроль pH — в большинстве случаев непрерывное измерение в режиме реального времени, которое позволяет оперативно реагировать на отклонения технологического процесса.

Как работает pH-электрод

Стандартные датчики ph представляет собой электрохимическую ячейку из двух электродов: измерительного (стеклянного) и референтного. Стеклянная мембрана измерительного электрода чувствительна к активности ионов водорода: возникающий потенциал линейно зависит от pH раствора (уравнение Нернста). Разность потенциалов между измерительным и референтным электродами преобразуется в значение pH.

Комбинированные электроды объединяют оба элемента в одном корпусе — это наиболее распространённое исполнение для лабораторного и промышленного применения.

Лабораторные vs промышленные pH-метры

Лабораторные pH-метры

Настольные и портативные приборы для периодических измерений. Высокая точность (±0,001–0,01 pH), удобный дисплей, память результатов, возможность подключения к ПК. Применяются в аналитических лабораториях для контроля качества растворов, реагентов, продукции.

Промышленные pH-датчики и анализаторы

Конструктивно рассчитаны на непрерывную работу в трубопроводах, реакторах, ёмкостях. Особенности: защищённый корпус электрода (погружной, проточный или вставной тип монтажа), устойчивость к давлению, температуре и агрессивным средам, аналоговый выход 4–20 мА, протоколы HART, Modbus для интеграции с АСУ ТП.

Ключевые параметры при выборе

• Диапазон измерения: стандартный 0–14 pH; для экстремальных сред — расширенные диапазоны.
• Точность: ±0,01 pH — лабораторный класс; ±0,05–0,1 pH — промышленный.
• Температурная компенсация: автоматическая (АТК) — обязательна для точных измерений в условиях изменяющейся температуры.
• Тип электрода: стеклянный (универсальный), ISFET (для высоких давлений и чистящих сред), сурьмяный (для плавиковой кислоты).
• Конструкция электрода: одноэлектролитный, двойной переход — выбор зависит от наличия загрязняющих ионов в среде.
• Тип монтажа (для промышленных): погружной, проточный, вставной с шаровым краном (hot-tap).

Отраслевое применение

• Водоподготовка и водоотведение: контроль pH в системах нейтрализации, хлорирования, коагуляции; мониторинг сточных вод перед сбросом.
• Фармацевтика: контроль pH буферных растворов, растворов для инъекций, биореакторов. GMP-требования к калибровке и поверке.
• Пищевая промышленность: контроль кислотности при производстве кисломолочных продуктов, напитков, маринадов, кондитерских изделий.
• Химическая промышленность: контроль pH в реакторах синтеза, нейтрализаторах, ваннах гальваники, системах очистки сточных вод.
• Нефтехимия: контроль pH охлаждающих вод, щелочей в процессах защелачивания нефтепродуктов.

Калибровка и поверка pH-метров

pH-электроды стареют: стеклянная мембрана постепенно теряет чувствительность. Калибровка прибора по буферным растворам должна проводиться регулярно — перед каждой серией измерений или согласно инструкции производителя. Метрологическая поверка pH-метров, применяемых в сферах государственного контроля, выполняется с межповерочным интервалом 1–2 года.

ООО «Техимпорттрейд» проводит поверку pH-метров через собственную метрологическую службу.

Поставщик: ООО «Техимпорттрейд» (Tech Import Trade)

ООО «Техимпорттрейд» поставляет лабораторные pH-метры и промышленные датчики pH для контроля технологических процессов. Официальный дилер MT Measurement в России и СНГ, работает с брендами Navier и NeuronBC. Сайт: https://tech-i.ru/.