Sondes de pH

Les capteurs de pH sont utilisés pour mesurer la concentration d’ions hydrogène dans un liquide afin de déterminer l’acidité ou l’alcalinité. L’échelle de pH varie entre 0 et 14, un pH de 7 indiquant une solution neutre. Toute mesure de pH inférieure à 7 est acide, et toute mesure de pH supérieure à 7 est basique.

Les capteurs de pH sont équipés d’une électrode sensible au pH et d’une électrode de référence composée d’un fil métallique suspendu dans une solution d’électrolyte neutre stable. L’électrode de référence maintient une tension de référence constante et complète le circuit électrique avec l’électrode sensible au pH en laissant passer un petit nombre d’ions de la solution de référence vers la solution de procédé par le biais d’une petite ouverture poreuse appelée jonction de référence. L’extrémité de l’électrode sensible au pH est dotée d’une petite ampoule en verre sensible au pH. La tension électrique à travers cette ampoule change en fonction de la concentration en ions hydrogène du fluide mesuré autour.

Si la concentration en ions d’hydrogène est plus élevée à l’extérieur de l’ampoule en verre qu’à l’intérieur, une tension positive se produit, indiquant que le procédé est acide. Si la concentration en ions d’hydrogène est plus basse à l’extérieur du verre qu’à l’intérieur, une tension négative se produit, indiquant que le procédé est basique. Si la concentration en ions d’hydrogène est égale des deux côtés de l’électrode en verre, la tension est de zéro, indiquant que le procédé est neutre, avec un pH de 7.

Un étalonnage à deux points à l’aide de solutions tampons est la meilleure méthode pour garantir que le capteur de pH fournisse des mesures précises. Lors d’un étalonnage à deux points, le transmetteur calcule de nouvelles valeurs de pente et de décalage du zéro. Afin de l’étalonner, immergez la sonde de pH dans la première solution tampon. Laissez la sonde de pH s’adapter à la température du tampon (pour éviter les erreurs dues aux différences de température entre la solution tampon et la température de la sonde) et attendez que les mesures se stabilisent. Une fois que le transmetteur a reconnu le premier tampon, rincez la solution tampon de la sonde en versant une petite quantité de la seconde solution tampon sur l’extrémité de la sonde. Immergez ensuite la sonde dans la deuxième solution tampon et répétez le procédé. Une fois que le transmetteur a reconnu les deux solutions tampons, une nouvelle pente de capteur de pH est établie.

Les variations de température dans un fluide mesuré peuvent affecter la précision des mesures de pH. Le pH d’une solution est inversement proportionnel à la température. Lorsque la température augmente dans une solution, le niveau de pH diminue, ce qui la rend plus acide. Tous les capteurs de pH Rosemount sont équipés d’un élément de température pour compenser les fluctuations de température.

Oui, de nombreux capteurs de pH peuvent également mesurer le potentiel d’oxydoréduction (ORP), parfois appelé potentiel de redox. Alors que les capteurs de pH mesurent l’acidité ou l’alcalinité d’une solution en fonction de l’activité des ions hydrogène, les capteurs d’ORP mesurent le potentiel de redox d’une solution en fonction de l’activité des oxydes et des réducteurs dans la solution.

Les capteurs de pH Emerson sont utilisés dans de nombreux secteurs d’activité. Par exemple, les industries du pétrole et du gaz utilisent des mesures de pH pour le raffinage du distillat brut, le nettoyage des gaz résiduaires et l’extraction de l’eau acide. Les industries chimiques comptent sur la mesure du pH pour le procédé chlore-alcali, la production d’acide sulfurique et plus encore. Dans le secteur des eaux usées, le pH est utilisé pour le dessalement et la purification de l’eau. Pour plus d’exemples et d’applications approfondies, veuillez consulter les applications des capteurs de pH ci-dessous.

La plupart des capteurs de pH sont jetables, mais certains peuvent être reconstruits et réutilisés, tels que les capteurs de pH Rosemount 3300/3400/3500. Avec ces capteurs de pH, l’électrolyte de référence et la jonction de référence peuvent être remplacés et le capteur peut être réutilisé ensuite. Certains procédés peuvent recouvrir le verre de pH. Dans ces situations, les capteurs rétractables peuvent faciliter le nettoyage et le réétalonnage du capteur avant sa réinsertion.

Chaque application est différente, avec ses propres besoins et défis. Emerson propose des capteurs de pH adaptés à divers secteurs tels que la chimie, le pétrole et le gaz, les eaux usées, et bien d’autres. Que vous ayez besoin d’un capteur de pH pour des températures élevées, des fluides mesurés sales, des produits chimiques agressifs ou toute autre application spécifique, nous avons le capteur de pH qu’il vous faut.

Un capteur de pH est raccordé à un transmetteur d’analyse de liquide, parfois appelé analyseur de liquide. Le transmetteur reçoit les signaux de tension brute du capteur de pH, puis convertit les signaux bruts pour afficher les lectures de pH.

La durée de vie d’un capteur de pH varie en fonction de son application. Dans des applications générales telles que la  purification de l’eau, un capteur de pH peut durer jusqu’à deux ans. À des températures élevées ou dans des applications chimiques agressives, un capteur de pH peut ne durer que six mois.