Các vấn đề thường gặp khi sử dụng cảm biến ph Cảm biến ph

Các vấn đề thường gặp khi sử dụng cảm biến ph

Trong sử dụng thực tế, pH trong sử dụng thực tế, các vấn đề sau có thể tồn tại trong cảm biến pH: giảm độ nhạy/độ dốc, phản hồi chậm, tín hiệu nhiễu và hư hỏng hóa học.

(1) Độ nhạy/độ dốc: Có một mối quan hệ lý thuyết nhất định giữa pH và thế điện cực của đầu dò (xem phương trình Nernst đã nói ở trên).

Đầu dò pH mới có thể đạt đến độ dốc lý thuyết của chúng (tức là điện thế điện cực 59mv trên mỗi đơn vị pH ở 25°C), nhưng độ nhạy giảm khi đầu dò già đi hoặc bị phá hủy. Hầu hết các máy đo hoặc bộ khuếch đại pH đều có thể điều khiển và thay đổi độ nhạy của chúng để chuyển đổi tín hiệu điện áp thành số đọc pH (thường được gắn nhãn độ dốc hoặc độ nhạy), có thể được hiệu chỉnh bằng mv hoặc nhiệt độ (vì nhiệt độ là yếu tố duy nhất ảnh hưởng đến độ dốc về mặt lý thuyết).Điều đáng chú ý là điều này khác với'cài đặt bộ đệm'hoặc'không kiểm soát'.

Hệ thống được hiệu chỉnh theo pH nhất định (được điều khiển bằng cài đặt bộ đệm) và sau đó được kiểm tra bằng một hoặc nhiều bộ đệm. Không giống như kết quả mong đợi, số đọc của đồng hồ pH sẽ sai lệch một cách có hệ thống so với pH của bộ đệm đã biết.

Nếu đường thu được dốc hơn thì độ dốc được đặt quá thấp; nếu đường thu được phẳng hơn thì độ dốc được đặt quá cao.

(2) Vệ sinh: Đầu dò pH cần được làm sạch khi nó có phản ứng chậm hoặc độ nhạy giảm. Sự hư hỏng của đầu dò pH chủ yếu là do nút xốp bị nhiễm bẩn bởi các chất trong môi trường lên men, chất này sẽ chuyển từ màu trắng sang màu nâu hoặc đen nếu bị nhiễm bẩn.

Để ngăn ngừa ô nhiễm, đầu dò pH có thể được ngâm trong dung dịch HCl 10 mmol/L, dung dịch này sẽ không làm hỏng cảm biến pH (điều này cũng có thể được sử dụng để bảo quản thường xuyên đầu dò pH giữa các lần chạy). Đôi khi việc bổ sung pepsin giúp loại bỏ lượng protein kết tủa.

Nếu việc xử lý HCl không hiệu quả, có thể thử hai phương pháp sau, mặc dù chúng có một số nguy cơ làm hỏng đầu dò pH. Nhúng đầu dò pH vào dung dịch khoảng 1% H2O2 trong khoảng 1 đến 2h; hoặc thực hiện làm sạch cơ học nhẹ nhàng nút xốp, tức là sử dụng một lưỡi dao sắc để cạo sạch cặn bám trên bề mặt bên ngoài.

(3) Nhiễu điện: Trở kháng cao của máy đo pH và đường dây khuếch đại có thể tạo ra các vấn đề khiến đầu dò pH nhạy hơn với nhiễu từ điện áp cảm ứng từ các đầu vào trường lạc từ thiết bị điện khác và nhạy cảm hơn với các phản hồi sai do lượng rò rỉ dòng điện giữa hai cực chứa tín hiệu đầu dò pH.

Vì lý do này, nhà sản xuất cảm biến pH hoặc đồng hồ pH cung cấp các dây dẫn và thiết bị đầu cuối được bảo vệ đặc biệt. Nếu có tiếng ồn quá mức, đầu dò pH có thể được di chuyển ra khỏi các dây khác để giảm tiếng ồn. Động cơ máy khuấy có thể là nguồn gây nhiễu và có thể kiểm tra điều này bằng cách tắt động cơ trong vài giây.

Các gai trên dấu vết pH tương ứng với việc bật hoặc tắt mạch sưởi (công tắc có thể được quan sát bằng đèn hoặc được đánh giá bằng âm thanh của công tắc rơle trong bộ điều khiển lò sưởi). Tiếng ồn hoặc kết quả đo không chính xác sau khi hấp khử trùng có thể phản ánh sự nhiễm bẩn của các thiết bị đầu cuối và dây dẫn do ngưng tụ hơi nước trong quá trình khử trùng.

(4) Bảo vệ khỏi hư hỏng cơ học: Đầu dò pH khá mỏng manh và có thể dễ dàng bị hỏng trong quá trình lắp đặt và vệ sinh thiết bị lên men. Do đó, nên lắp đầu dò pH sau khi chuẩn bị thiết bị lên men (nơi cần hiệu chuẩn) và tháo ra sau khi sử dụng (tháo dỡ bể). Nhiều trường hợp hỏng cảm biến là do nâng phần trên của thiết bị lên men mà không tháo cảm biến.

Để tránh làm vỡ đầu dò trong quá trình bảo quản giữa các lần chạy, một phương pháp đơn giản là đặt cảm biến vào ống trụ đo bằng nhựa có chứa dung dịch đặc biệt.

Chọn kích thước ống trụ thích hợp sao cho có thể đặt được phần rộng hơn của đầu dò, với phần phát hiện hình cầu được treo phía trên đáy (ví dụ: có thể cắm một nút bông vào đáy ống trụ), và tốt nhất là ống trụ được cố định bằng kẹp.