Problemi con l'uso dei sensori ph
Nell'uso reale, pH Nell'uso reale, potrebbero verificarsi i seguenti problemi nei sensori di pH: diminuzione della sensibilità/pendenza, risposta lenta, segnali rumorosi e danni chimici.
(1) Pendenza sensibilità/velocità: esiste una certa relazione teorica tra il pH e il potenziale dell'elettrodo della sonda (vedere la già citata equazione di Nernst). Le nuove sonde pH possono avvicinarsi alla loro pendenza teorica (vale a dire, 59 mv di potenziale dell'elettrodo per unità di pH a 25 gradi), ma la sensibilità continuerà a diminuire man mano che la sonda invecchia o viene distrutta. La maggior parte dei misuratori o amplificatori di pH sono in grado di controllare e variare la propria sensibilità (spesso denominata pendenza o sensibilità) nel convertire un segnale di tensione in una lettura di pH, che può essere calibrata in base a mv o temperatura (poiché la temperatura è l'unico fattore che teoricamente influenza la pendenza) . È importante notare che questa non è la stessa cosa di "impostazione del buffer" o "controllo dello zero". Il sistema viene calibrato su un determinato pH (controllato dall'impostazione del tampone) e quindi testato con uno o più tamponi. Diversamente dal risultato atteso, la lettura del pHmetro si discosterà sistematicamente dal pH del tampone noto. Se la linea risultante è ripida, la pendenza è troppo bassa; se la linea risultante è dolce, la pendenza è troppo alta.
(2) Pulizia: quando la sonda pH presenta una risposta ritardata o una diminuzione della sensibilità, deve essere pulita. il motivo principale del deterioramento della sonda pH è la contaminazione del tappo poroso da parte di sostanze presenti nel brodo di fermentazione. il tappo poroso virerà dal bianco al marrone o al nero se contaminato. Per prevenire la contaminazione, la sonda pH può essere immersa in una soluzione di HCl da 10 mmol/L, che non danneggerà il sensore pH (può essere utilizzata anche per conservare regolarmente la sonda pH tra un'analisi e l'altra). A volte l'aggiunta di pepsina aiuta a rimuovere i depositi proteici. Se il trattamento con HCl non funziona, provare i due metodi seguenti, che sono abbastanza efficaci, anche se comportano qualche rischio di danneggiare la sonda pH. Immersione della sonda pH in una soluzione di circa 1% H2O2 per circa 1-2 h; oppure una pulizia meccanica delicata del tappo poroso, ovvero mediante una lama affilata per raschiare via i depositi dalla superficie esterna.
(3) Interferenza elettrica: l'alta impedenza e i circuiti amplificatori del pHmetro possono creare problemi che rendono la sonda pH più sensibile al rumore provocato dalle tensioni indotte dagli ingressi di campo disperso di altre apparecchiature elettriche e alle false risposte causate dalla corrente di traccia perdita tra i due terminali contenenti il segnale della sonda pH. Per questo motivo i produttori di sensori di pH o pHmetri forniscono cavi e terminali speciali schermati. Se è presente un rumore eccessivo, il cavo della sonda pH può essere allontanato dagli altri fili per ridurre il rumore. Il motore dell'agitatore può essere fonte di interferenze, è possibile verificarlo spegnendo il motore per qualche secondo. i picchi sulla traccia del pH corrispondono all'apertura o alla chiusura del circuito del riscaldatore (la commutazione può essere osservata da una lampada o dal suono della commutazione del relè nell'unità di controllo del riscaldatore). Rumore o letture imprecise dopo il trattamento in autoclave possono riflettere la contaminazione dei terminali e dei cavi causata dalla condensazione del vapore durante il processo di sterilizzazione.
(4) Prevenire danni meccanici: le sonde pH sono piuttosto fragili e possono rompersi facilmente durante l'installazione e la pulizia del fermentatore. Per questi motivi si consiglia di inserire la sonda pH in una fase successiva della preparazione del fermentatore (dove necessita di essere calibrata) e di rimuoverla prima durante lo smontaggio dopo l'uso (nel serbatoio). In molti casi la rottura del sensore si verifica quando la parte superiore del fermentatore viene sollevata senza rimuovere il sensore. Un modo semplice per evitare la rottura della sonda durante la conservazione tra un ciclo e l'altro è posizionare il sensore in un cilindro graduato di plastica contenente una soluzione speciale. Scegliere una dimensione adeguata del cilindro in modo che la parte più larga della sonda si adatti e il sito di rilevamento sferico sia sospeso sopra il fondo (ad esempio, è possibile inserire un tampone di cotone nel fondo del cilindro), ed è consigliabile fissare il cilindro con un morsetto.
