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CIP-fähige pH-Elektrode

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18.09.2008 Üblicherweise müssen pH-Elektroden aus Glas zum Reinigen ausgebaut werden. Eine emaillierte pH-Elektrode hingegen lässt sich im eingebauten Zustand reinigen und sterilisieren. Während die Glaselektrode vor der erneuten Inbetriebnahme neu kalibriert werden muss, bleiben die Kalibrierungswerte der emaillierten Elektrode über die gesamte Lebensdauer von fünf Jahren konstant. Die Messelektrode besteht aus einem metallischen Leiter mit Emailüberzug und verzichtet auf eine Pufferlösung.

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Entscheider-Facts


  • Die emaillierte pH-Elektrode kann während der CIP-Reinigung in der Anlage verbleiben.
  • Die Messgenauigkeit bleibt über die gesamte Lebensdauer von fünf Jahren konstant.
  • Eine Pufferlösung wird nicht benötigt, das Email ist direkt mit dem elektrischen Leiter verbunden.
  • Das Elektrolyt wird über einen Vorratsbehälter an das Referenzsystem geleitet.

Im Gegensatz zur Glaselektrode lässt sich mit der emaillierten pH-Elektrode eine CIP-Reinigung (Clean in Place) durchführen. Die Einstabmesskette besteht aus einem Grundträger aus emailliertem Stahl. Aufgrund der Emailschicht lässt sich der Sensor leicht reinigen. So kann die Elektrode während der CIP-Reinigung und Sterilisation in der Anlage verbleiben. Auch ihre Kalibrierungswerte bleiben über die gesamte Lebensdauer konstant.

Ionenselektive Emailmembran

Die Emailschicht hat noch eine zweite Aufgabe. „Sie dient als ionenselektive Membran. An der Oberfläche der Emailschicht findet der Ionenaustausch statt“, erklärt Christof Kundel, Senior Applica-tion Specialist bei Bürkert. Analog zur Glaselektrode verfügt die emaillierte pH-Elektrode von Bürkert über eine Silberchloridelektrode als Referenzsystem. An der Messseite dagegen brauchen Glaselektroden eine Pufferlösung, die eine elektrische Verbindung vom Medium über die ionensensitive Glasschicht auf eine Elektrode im Innenbereich herstellt. Diese Pufferlösung fällt bei der emaillierten Elektrode weg. „Das ist ein Vorteil, denn es befindet sich ein Element weniger im System, das altern kann“, erläutert Kundel. „Bei dieser Elektrode ist direkt unter der Emailschicht ein metallischer Leiter gesetzt, der über ein elektrisches Verbindungskabel mit dem Elektrodenkopf verbunden ist.“

Trockenlagern möglich

Die Elektrode ist ab Werk vorkalibriert. Das System wird eingesetzt und die vorinstallierten Werte übernommen. „Zur Überprüfung empfehlen wir, eine Probenentnahme des Prozessmediums und eine Gegenmessung im Labor durchzuführen“, rät Kundel. „Wenn alles richtig eingebaut ist, sollte sich während der gesamten Lebensdauer die Kalibration jedoch nicht verändern.“ Außerdem muss der Sensor nicht ständig in der Flüssigkeit eintauchen. „Wird eine Glaselektrode trocken gelagert, leidet das Glas“, erklärt der Produktfachmann. „Im Fall des Email ist das überhaupt kein Problem. Die Emailschicht benötigt nach dem Trockenlagern eine gewisse Anlaufzeit bis die ionenselektive Schicht aufgebaut ist. Das ist aber alles.“

Wartungsarm

Das System ist zudem wartungsarm. „Über eine Onlineüberwachung, eine Impedanzüberwachung, kann das Grundverhalten der Elektrode kontrolliert werden“, sagt Christof Kundel. „Der Anwender muss außerdem darauf achten dass immer ein Elektrolyt-Vorrat vorhanden ist.“ Das KCl befindet sich in einem Behälter, der über einen Schlauch zur Referenzelektrode führt. Der Druck wird per Regler leicht oberhalb des Prozessdrucks gehalten. Es stellt sich ein geringer permanenter Elektrolytfluss in das Prozessmedium von etwa 0,2 ml/h ein. So ist eine Kontaminierung der Bezugselektrode durch den kleinen Ringspalt nicht möglich. Optional wird eine Füllstandüberwachung mitgeliefert. Ist der minimale Füllstand erreicht, muss der Anwender die Elektrolytvorratsflasche im Druckbehälter austauschen. „In den Elektrolytbehälter kommen Kunststoffflaschen. Sie sind abgefüllt, versiegelt und sterilisiert. Mit dem Kopf nach unten werden sie auf eine Injektionsnadel gesteckt“, erläutert Kundel. „Der Edelstahlbehälter kommt also nicht mit dem KCl in Kontakt.“

Die Elektrode lässt sich beispielsweise in der industriellen Abwasseraufbereitung, in der Papierindustrie und in der Lebensmittel- wie Getränkeherstellung einsetzen. Sie eignet sich wegen ihrer Robustheit auch für zähflüssige Medien und Flüssigkeiten mit Feststoffanteil. Zum Anschluss stehen der Prozessanschluss 8201, ein DN 25 Ingoldstutzen, EHEDG DN 30, Varivent DN 50 sowie Tri-Clamp- 2“ zur Verfügung. Die Elektrode besitzt die Schutzart IP 68 und hält Temperaturen bis 140°C, pH-Werten bis 14 und Drücken bis 6bar stand. Bei einer Eintauchtiefe von mindestens 40mm misst der Sensor pH-Werte von 0 bis 10 (12) mit einem maximalen Fehler von 0,1.

Heftausgabe: September-Oktober 2008
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Jessica von Ahn, Redaktion Sagen Sie uns Ihre Meinung!

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