Problemas comunes con el uso de sensores de ph

Problemas comunes con el uso de sensores de ph

En el uso práctico, pueden existir los siguientes problemas en los sensores de pH: sensibilidad/pendiente reducida, respuesta lenta, señales de ruido y daños químicos.

(1) Sensibilidad/pendiente: Existe una cierta relación teórica entre el pH y el potencial del electrodo de la sonda (véase la ecuación de Nernst antes mencionada).

Las nuevas sondas de pH pueden acercarse a su pendiente teórica (es decir, 59 mv de potencial de electrodo por unidad de pH a 25 °C), pero la sensibilidad disminuye a medida que la sonda envejece o se destruye. La mayoría de los medidores o amplificadores de pH pueden controlar y variar su sensibilidad para convertir la señal de voltaje en una lectura de pH (generalmente etiquetada como pendiente o sensibilidad), que se puede calibrar por mv o temperatura (ya que la temperatura es el único factor que teóricamente afecta la pendiente). Vale la pena señalar que esto es diferente de la "configuración del tampón" o el "control de cero".

El sistema se calibra a un determinado pH (controlado por una configuración de tampón) y luego se verifica con uno o más tampones. A diferencia del resultado esperado, la lectura del medidor de pH se desviará sistemáticamente del pH del tampón conocido.

Si la línea obtenida es más empinada, la pendiente es demasiado baja; si la línea obtenida es más plana, la pendiente es demasiado alta.

(2) Limpieza: La sonda de pH debe limpiarse cuando muestra una respuesta retardada o una sensibilidad reducida. El deterioro de la sonda de pH se debe principalmente a la contaminación del tapón poroso por sustancias en el caldo de fermentación, que cambiará de blanco a marrón o negro si se contamina.

Para evitar la contaminación, la sonda de pH se puede sumergir en una solución de HCl de 10 mmol/L, que no dañará el sensor de pH (esto también se puede utilizar para almacenar de forma rutinaria la sonda de pH entre ejecuciones). A veces, la adición de pepsina ayuda a eliminar la precipitación de proteínas.

Si el tratamiento con HCl no funciona, se pueden probar los dos métodos siguientes, aunque conllevan cierto riesgo de dañar la sonda de pH. Sumerja la sonda de pH en una solución de aproximadamente 1% de H2O2 durante aproximadamente 1 a 2 horas; o realice una limpieza mecánica suave del tapón poroso, es decir, utilice una cuchilla afilada para raspar los depósitos de la superficie exterior.

(3) Interferencia eléctrica: La alta impedancia del medidor de pH y la línea del amplificador pueden crear problemas que hacen que la sonda de pH sea más sensible al ruido de voltajes inducidos por entradas de campos parásitos de otros equipos eléctricos y más sensible a respuestas erróneas causadas por trazas de fuga de corriente entre los dos terminales que contienen la señal de la sonda de pH.

Por este motivo, el fabricante del sensor de pH o del medidor de pH proporciona conductores y terminales blindados especiales. Si hay demasiado ruido, el cable de la sonda de pH se puede alejar de los demás cables para reducirlo. El motor del agitador puede ser una fuente de interferencias y esto se puede comprobar apagando el motor durante unos segundos.

Los picos en el trazado de pH corresponden al encendido o apagado del circuito del calentador (el interruptor se puede observar mediante una luz o juzgar por el sonido del relé que se activa en la unidad de control del calentador). El ruido o las lecturas inexactas después de la esterilización en autoclave pueden reflejar contaminación de los terminales y cables causada por la condensación de vapor durante el proceso de esterilización.

(4) Protección contra daños mecánicos: las sondas de pH son bastante frágiles y pueden romperse fácilmente durante la instalación y la limpieza del fermentador. Por lo tanto, se recomienda insertar la sonda de pH más adelante, durante la preparación del fermentador (cuando se requiere calibración) y retirarla después de su uso (desmontaje del tanque). Muchos casos de rotura del sensor se deben a que se levanta la parte superior del fermentador sin quitar el sensor.

Para evitar que la sonda se rompa durante el almacenamiento entre ejecuciones, un método simple es colocar el sensor en un cilindro de medición de plástico que contenga una solución especial.

Elija un tamaño adecuado de cilindro para que también se pueda colocar la parte más ancha de la sonda, con la parte de detección esférica suspendida sobre el fondo (por ejemplo, se puede insertar un tapón de algodón en el fondo del cilindro) y, preferiblemente, con el cilindro asegurado con una abrazadera.