المشكلات الشائعة عند استخدام مستشعرات الأس الهيدروجيني

المشاكل الشائعة عند استخدام حساسات الرقم الهيدروجيني

في الاستخدام العملي، pH في الاستخدام العملي، قد توجد المشاكل التالية في أجهزة استشعار pH: انخفاض الحساسية/الانحدار، والاستجابة البطيئة، وإشارات الضوضاء والأضرار الكيميائية.

(1) الحساسية/المنحدر: هناك علاقة نظرية معينة بين pH وإمكانات القطب الكهربائي للمسبار (انظر معادلة نيرنست المذكورة أعلاه).

يمكن أن تقترب مجسات pH الجديدة من منحدرها النظري (أي إمكانات القطب 59 مللي فولت لكل وحدة pH عند 25 درجة مئوية)، لكن الحساسية تتناقص مع تقدم المسبار في العمر أو تدميره. يمكن لمعظم أجهزة قياس أو مكبرات الصوت pH التحكم في حساسيتها وتغييرها لتحويل إشارة الجهد إلى قراءة pH (عادةً ما يُطلق عليها اسم المنحدر أو الحساسية)، والتي يمكن معايرتها بواسطة mv أو درجة الحرارة (حيث أن درجة الحرارة هي العامل الوحيد الذي يؤثر نظريًا على المنحدر).ومن الجدير بالذكر أن هذا يختلف عن'إعداد المخزن المؤقت'أو'السيطرة صفر'.

تتم معايرة النظام إلى pH معين (يتم التحكم فيه بواسطة إعداد المخزن المؤقت) ثم يتم فحصه باستخدام مخزن مؤقت واحد أو أكثر. وعلى عكس النتيجة المتوقعة، فإن قراءة عداد pH سوف تنحرف بشكل منهجي عن pH للمخزن المؤقت المعروف.

إذا كان الخط الذي تم الحصول عليه أكثر انحدارًا، فهذا يعني أن المنحدر منخفض جدًا؛ إذا كان الخط الذي تم الحصول عليه أكثر استواءً، فهذا يعني أن المنحدر يكون مرتفعًا جدًا.

(2) التنظيف: يحتاج مسبار pH إلى التنظيف عندما يظهر استجابة متأخرة أو حساسية منخفضة. يرجع تدهور مسبار pH بشكل رئيسي إلى تلوث السدادة المسامية بالمواد الموجودة في مرق التخمير، والتي ستتحول من الأبيض إلى البني أو الأسود في حالة تلوثها.

لمنع التلوث، يمكن غمر مسبار pH في محلول حمض الهيدروكلوريك 10 ملمول/لتر، والذي لن يؤدي إلى إتلاف مستشعر pH (يمكن استخدام هذا أيضًا لتخزين مسبار pH بشكل روتيني بين عمليات التشغيل). في بعض الأحيان تساعد إضافة البيبسين على إزالة ترسيب البروتين.

إذا لم ينجح العلاج بحمض الهيدروكلوريك، يمكن تجربة الطريقتين التاليتين، على الرغم من أنهما يحملان بعض مخاطر إتلاف مسبار pH. اغمر مسبار pH في محلول يحتوي على حوالي 1% من H2O2 لمدة ساعة إلى ساعتين تقريبًا؛ أو قم بإجراء تنظيف ميكانيكي لطيف للسدادة المسامية، أي استخدم شفرة حادة لكشط الرواسب الموجودة على السطح الخارجي.

(3) التداخل الكهربائي: يمكن للمقاومة العالية لمقياس pH وخط مكبر الصوت أن تخلق مشاكل تجعل مسبار pH أكثر حساسية للضوضاء الناتجة عن الفولتية المستحثة من مداخل المجال الضالة من المعدات الكهربائية الأخرى وأكثر حساسية للاستجابات الخاطئة الناجمة عن كميات ضئيلة من تسرب التيار بين المحطتين المحتويتين على إشارة مسبار pH.

ولهذا السبب توفر الشركة المصنعة لمستشعر pH أو جهاز قياس pH موصلات وأطراف توصيل محمية خاصة. في حالة وجود ضوضاء زائدة، يمكن نقل سلك المسبار pH بعيدًا عن الأسلاك الأخرى لتقليل الضوضاء. قد يكون محرك التحريك مصدرًا للتداخل ويمكن التحقق من ذلك عن طريق إيقاف تشغيل المحرك لبضع ثوانٍ.

تتوافق المسامير الموجودة على تتبع pH مع دائرة السخان التي يتم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها (يمكن ملاحظة المفتاح بواسطة ضوء أو الحكم عليه من خلال صوت تبديل المرحل في وحدة التحكم في السخان). يمكن أن تعكس الضوضاء أو القراءات غير الدقيقة بعد التعقيم تلوث الأطراف والأسلاك الناتج عن تكثيف البخار أثناء عملية التعقيم.

(4) الحماية ضد الأضرار الميكانيكية: مجسات pH هشة للغاية ويمكن كسرها بسهولة أثناء تركيب جهاز التخمير وتنظيفه. لذلك يوصى بإدخال مسبار pH لاحقًا في تحضير جهاز التخمير (حيث تكون المعايرة مطلوبة) وإزالته بعد الاستخدام (تفكيك الخزان). العديد من حالات كسر المستشعر تكون بسبب رفع الجزء العلوي من جهاز التخمير دون إزالة المستشعر.

لتجنب كسر المسبار أثناء التخزين بين مرات التشغيل، تتمثل الطريقة البسيطة في وضع المستشعر في أسطوانة قياس بلاستيكية تحتوي على محلول خاص.

اختر حجمًا مناسبًا للأسطوانة بحيث يمكن أيضًا وضع الجزء الأوسع من المسبار، مع تعليق جزء الكشف الكروي فوق الجزء السفلي (على سبيل المثال، يمكن إدخال سدادة قطنية في الجزء السفلي من الاسطوانة)، ويفضل أن يكون ذلك مع الاسطوانة المضمونة بمشبك.