Come è fatto un elettrodo pH

Come è fatto un elettrodo pHL'elettrodo pH è un sistema costituito da una parte sensibile, di misura detta semicella o elettrodo singolo pH, il cui potenziale varia in modo proporzionale all'attività degli ioni idrogeno H+, ed una parte di controllo, nota come semicella od elettrodo di riferimento, dotata di un potenziale stabile e costante.
La maggior parte degli elettrodi odierni sono compatti, robusti e semplici da utilizzare. La tecnologia ha racchiuso le due semicelle di misura e di riferimento in un unico elemento detto elettrodo combinato.
Nell'elettrodo combinato, l'elettrodo singolo pH si trova all'interno dell'elettrodo di riferimento. L'elettrolita di riferimento mantiene il contatto elettrico con la soluzione campione per mezzo di un diaframma poroso.
Per scegliere un elettrodo bisogna tenere conto della natura dei campioni in cui si eseguono le misure, e quindi selezionare il tipo idoneo in base alle sue caratteristiche tecniche.
Per la corrispondenza fra i modelli di elettrodi Hanna e la loro applicazione, vedere la scheda Come scegliere un elettrodo pH per applicazioni di laboratorio.

Caratteristiche tecniche degli elettrodi: corpo, forma, giunzione, giunzione di riferimento, elettrolita, connettore


Corpo:

in vetro, epossidico o in Kynar®
Il corpo in vetro è la miglior soluzione per la misura del pH: facile da pulire, sopporta temperature elevate.
Il corpo epossidico rende l'elettrodo quasi indistruttibile, ideale per misure in campo.
Il Kynar® è un materiale atossico, consigliato in particolar modo nel settore alimentare, dove le misure di pH sono effettuate direttamente su campioni di derrate e prodotti alimentari in fase di lavorazione.


Giunzione porosa (o diaframma)

La giunzione ceramica singola consente una ridotta fuoriuscita di elettrolita (15-20 µl/h), idonea per usi generali in soluzioni acquose.
La giunzione ceramica tripla, con un flusso di uscita più elevato (40-55 µl/h), rende meno sensibile il sistema di riferimento alla contaminazione dell'elettrodo; adatta per gli usi continui in soluzioni con emulsioni, proteine ed in applicazioni industriali.
La giunzione aperta o libera garantisce un elevato contatto con il campione di misura. Elettrodi con questa giunzione sono particolarmente raccomandati per applicazioni nelle industrie alimentari.

 


Punta dell'elettrodo

Le principali configurazioni sono: a sfera, conica, piatta, con dimensioni diverse per consentire di scegliere l'elettrodo più opportuno per misure in beaker, matracci o addirittura in fiale o microfiale.

Punta a sfera: è consigliata per gli usi generali in soluzioni acquose o comunque liquide. L'estremità a sfera consente di avere un'ampia superficie di contatto con il campione di misura. Punta a sfera
Punta conica Punta conica: molto adatta per misure in prodotti semisolidi, emulsioni, formaggi, carni ed alimenti in genere.
Punta piatta: ideale per superfici, per misure dirette su cute, pelli, carta, etc. Punta piatta

 


Elettrolita di riferimento

La soluzione di riferimento può essere liquida o in gel.
Quando è liquida è possibile ricaricare l'elettrodo e ripristinare il livello nella semicella di riferimento. In genere è una soluzione con 3,5 M KCl, 3,5M KCL+AgCl o se necessario elettrolita libero da cloruri KNO3.
L'elettrolita gelificato non deve essere ricaricato, ha durata elevata, ridotto inquinamento con l'ambiente esterno. È ideale per applicazioni critiche ed in ambienti industriali.

 


Giunzione di riferimento

Gli elettrodi pH possono avere giunzione singola o doppia.

Singola giunzione: con tale denominazione si indicano la maggior parte degli elettrodi convenzionali, aventi la semicella di riferimento in comunicazione diretta con l'esterno. Tale comunicazione avviene attraverso la giunzione ceramica. Singola giunzione
Doppia giunzione Doppia giunzione: la semicella di riferimento oltre a contenere quella di misura, ha all'interno un'ulteriore camera dove è posto l'elemento di riferimento. Le 2 semicelle sono in comunicazione fra loro tramite una giunzione interna. Tale separazione permette una maggior durata dell'elettrodo, minor inquinamento, otturazione ridotta.

 


Connettore dell'elettrodo

Il connettore più comunemente utilizzato è il BNC, ma diverse case produttrici utilizzano altri tipi quali DIN, US standard, ecc.
Gli elettrodi Hanna sono compatibili con la maggior parte dei pHmetri presenti sul mercato, in quanto dotati di tutti i più comuni connettori.

 
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