Meranie pH je základnou analytickou a monitorovacou technológiou v priemyselnom spracovaní vody a čistení odpadových vôd. Umožňuje presné stanovenie obsahu kyselín alebo zásad vo vode alebo odpadovej vode a poskytuje základné informácie na riadenie chemických, biologických a fyzikálnych procesov.

Hodnota pH je jedným z najdôležitejších parametrov, pretože ovplyvňuje mnoho reakcií, ako sú zrážanie, flokulácia, neutralizácia, biologické rozkladné procesy a korózia. Správne meranie pH je rozhodujúce pre kontrolu procesu a dodržiavanie zákonných predpisov.

Základy merania pH

Meranie pH je založené na stanovení koncentrácie iónov vodíka (H⁺) v roztoku. Vykonáva sa pomocou elektrochemických senzorov alebo optických metód.

Elektrochemické základy

• Hodnota pH sa určuje pomocou potenciálu špeciálnej sklenenej membránovej elektródy, ktorá selektívne reaguje na ióny H⁺.
• Tento potenciál sa porovnáva s referenčnou elektródou, ktorá poskytuje konštantný potenciál.
• Rozdiel medzi týmito dvoma potenciálmi sa prepočíta na hodnotu pH na základe Nernstovej rovnice.

Senzory a technológia merania pH

Hlavné komponenty pH senzora

1. Sklenená membránová elektróda:

   • Reaguje špecificky na ióny H⁺.
   • Obsahuje vnútorný pufrovací roztok so známou hodnotou pH.
   • Sklenená membrána je špeciálne upravená, aby zabezpečovala vysokú selektivitu pre ióny H⁺.

2. Referenčná elektróda:

   • Poskytuje stabilný referenčný potenciál.
   • Často je umiestnený v roztoku KCl, ktorý je v kontakte s roztokom vzorky cez otvor v membráne.

3. Snímač teploty:

   • Keďže hodnota pH závisí od teploty, moderné senzory obsahujú integrované termočlánky na kompenzáciu teploty.

4. Zosilňovač a meracie zariadenie:

   • Prevádzajú signál elektródy na hodnotu pH a zobrazujú ju na displeji.