GF Signet 2630 Amperometric Chlorine Electrode - Handbuch (Seite 5)

5 263X-Reihe Chlorelektroden
pH-Kompensation für freies Chlor
Amperometrische Sensoren zur Messung von freiem Chlor messen nur
Hypochlorsäure. Wie oben erwähnt und in Abb. 3 ersichtlich, ist das Verhältnis
von Hypochlorsäure und Hypochlorit pH-abhängig. In vielen Anwendungen
ist der pH-Wert des Prozesses relativ stabil, und in diesem Fall sind keine
Korrekturen erforderlich. In Situationen, in denen sich der pH-Wert des Wassers
jedoch signifi kant ändert, ist zur präzisen Messung des freien Chlors eine pH-
Kompensation erforderlich. Durch das Hinzufügen eines pH-Sensors kompensiert
der Signet 8630 Transmitter den Messwert des freien Chlors bei Änderungen im
pH-Wert automatisch.
5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10.0
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
HOCl
OCl Ø
% freies Chlor
pH bei 25 °C
ABB. 3
Automatische pH-Kompensation und freies Chlor
In vielen Anwendungen schwankt der pH-Wert des Prozesses nicht signifi kant, und in
diesem Fall sind nur ein Sensor und Gerät zur präzisen Chlormessung erforderlich. In
Situationen, in denen der pH-Wert jedoch schwankt, kann die Konzentration des freien
Chlors nur mithilfe einer automatischen pH-Kompensation präzise bestimmt werden.
Durch Hinzufügen der Signet 3-2724-00 (159 001 545) pH-Elektrode und dem
zugehörigen 3-2750-7 (159 001 671) Vorverstärker zum System erfolgt die pH-
Kompensation selbst bei großen Schwankungen oder hohem pH-Wert äußerst einfach
und automatisch.
Siehe Abb. 4 für Empfehlungen zur pH-Variation.
Beispiel:
Wenn der nominale pH-Wert 7,5 und die pH-Variation ±0,2 betragen, wird die
automatische pH-Kompensation empfohlen. Wenn der nominale pH-Wert 7,0 und die
pH-Variation ±0,2 betragen, ist die automatische pH-Kompensation nicht erforderlich.
6.5 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0
0
±0.3
±0.1
±0.2
=
pH-V
ariation
pH-Wert der Probe
Bei Werten im schattierten Bereich wird die
automatische pH-Kompensation empfohlen
ABB. 4
9. Überblick
Chlor im Wasser
Für die Desinfektion von Wasser werden unterschiedliche Formen von Chlor verwendet. Jede Form von Chlor hat Vorteile und
Limitationen, die helfen, die spezifi sche Anwendung zu bestimmen. Die vorwiegenden Kategorien, die zur Desinfektion verwendet
werden, sind freies Chlor, Gesamtchlor und Chlordioxid. Freies Chlor ist die Summe von Chlorgas (Cl
2
), Hypochlorsäure (HOCl) und
Hypochlorit (OCl
-
). Über einem pH-Wert von 4,0 wird jegliches molekulares Chlor zu HOCl und OCl
-
umgewandelt. Hypochlorsäure
ist ein wirksameres Desinfektionsmittel als Hypochlorit und existiert in einem pH-abhängigen Äquilibrium (siehe Abb. 3).
Freies Chlor verbindet sich ebenfalls mit natürlich vorkommenden oder künstlich zugegebenen Stickstoffverbindungen im Wasser,
um Chloramine zu bilden (ebenfalls bekannt als „gebundenes Chlor“). Verfahrenspersonal gibt dem Wasser Ammonium hinzu,
um Monochloramin (NH
2
Cl), Dichloramin (NHCl
2
) und Trichloramin (NCl
3
) zu bilden. Chloramine sind weniger wirksame
Desinfektionsmittel, verfügen jedoch über eine längere Verweilzeit als freies Chlor. Gesamtchlor ist die Summe von freiem Chlor
(Cl
2
, HOCl und OCl
-
) und gebundenem Chlor (NH
2
Cl, NHCl
2
, NCl
3
).
Chlormessung mittels amperometrischen Sensoren
Chlorsensoren von Signet sind membranbedeckte, amperometrische 2-Elektroden-Sensoren. Eine Gold- oder Platinkathode
fungiert als Arbeitselektrode und ein Silberhalid als Gegenelektrode. Abhängig von der zu analysierenden Probe wird eine
Polarisierungsspannung zwischen den beiden Elektroden angelegt. Bei Inbetriebnahme wird die interessierende Chlorprobe durch
die Membran diffundiert und an der Kathodenoberfl äche reduziert. Im Falle von Gesamtchlor reagiert der Analyt mit der Fülllösung
und erzeugt ein Zwischenprodukt, das anschließend an der Kathodenoberfl äche
reduziert wird. Gleichzeitig oxidiert die Silberanode und bildet ein Silberhalid. Der
an der Kathode erzeugte Strom ist proportional zur Rate der Diffusion durch die
Membran und zum Chlorgehalt in der Probe. Der Strom von der Kathode zur
Anode wird mittels zugehöriger Elektronik aufbereitet, digitalisiert und übertragen.
8. Montageposition
Durch
fl uss
NEIN
Die Durchfl usszelle an einer Stelle montieren, an der der Sensor
einfach zugänglich ist.
Um den Einschluss von Luftblasen zu vermeiden, die Zelle nicht
mit abwärts gerichtetem Durchfl uss montieren.