Glöm inte att pH är temperaturberoende samt att elektroderna även kan vara känsliga för minusgrader och frysa sönder. Foto: Endress+Hauser

Av Martin Wanerholm den 8 augusti 2022 09:02

Rätt pH kan vara skillnaden mellan en fungerande industriell process och dess raka motsats. Samtidigt ägnas kanske inte mycket tid och uppmärksamhet åt den viktiga pH-mätaren och dess olika delar. Vi har talat med Ulf Johansson Endress+Hauser för att få veta mer om denna viktiga komponent. Han levererar pH-mätning till industrin och är specialiserad på papper- och massaindustrin.

Ulf Johansson anser att en del företag kastar pH-elektroderna för snabbt. Foto: Endress+Hauser

Ett problem som han ser när det gäller pH-mätning är att man gör som man alltid har gjort. Det trots att dagens pH-mätare är något annat än gårdagens. I alla fall om man med gårdagens menar före 2005.  Tidigare var elektroderna analoga och pH-värdet man fick ut beroende både av elektroden men även resistansen i signalkabeln och hos ingången i transmittern. Därför behövde kalibreringen, eller som det kallas buffring när man doppar elektroden i olika buffertvätskor med bestämt pH, utföras ute där elektroden var placerad med hela signalkedjan inkopplad. 
– Problemet var också att pH är temperaturberoende. Om man tog ut sina elektroder från en het process och snabbt spolade av dem för att sedan doppa i de rumstempererade buffertvätskorna blev det aldrig riktigt bra, utan man kalibrerade in ett fel, säger Ulf Johansson till oss.

2005 tog Endress+Hauser därför fram en ny digital elektrod som numera används på licens av flera märken. Tekniken innebär att kalibreringen ligger i elektroden istället. Överföringen sker induktivt och fuktsäkert genom en bajonettkontakt i plast. Det är bara att ta med sig elektroden in från verksamheten och kalibrera den på annan plats. Ulf Johansson vill slå ett slag för att man ska kosta på sig två elektroder som man kan växla mellan. Om man har det kan man ta ut en av dessa, genomföra en ordentlig djuprengöring och låta elektroden anpassa sig till rumstemperatur innan buffring medan man använder den andra elektroden ute i verksamheten. Vinsten med denna procedur är också att elektroden kan ges tid att återhämta sig och därmed sätt öka sin livslängd jämfört om den sitter monterad i processen permanent.

Rengöring och att elektroden alltid hålls fuktig är två viktiga delar för att förlänga livslängden. Foto: Endress+Hauser

Vid buffringen sätts pH-elektroden först i vätska med pH 7, samma som i den referensvätska som finns inne i elektroden. Om man inte kan få mätaren att visa 7 tyder det på att elektrodens vätska blivit förgiftad av inträngande vätska från omgivningen. Om det händer ofta att elektroden blir förgiftad kan man behöva titta på alternativ, det finns till exempel elektroder med så kallad jonfälla som fångar främmande joner som hotar att tränga in i elektroden.
Nästa steg i buffringen är att elektroden sätts i vätska som har pH 4 eller 10. Om mätaren inte visar rätt värde kan det bero på fel i elektrodglaset eller att det behöver rengöras.

Elektroden har begränsad livslängd vilket inte alla är medvetna om. Det händer att Ulf Johansson träffar en del kunder som tror att när de köpt en ny utrustning kan de i princip ha den för evigt. Andra kunder tänker helt tvärtom.
– Sen finns det andra lägret som verkligen tänker på elektroden som en förbrukningsvara och slänger den för fort, de gör nästan inga insatser för att förlänga livet på den. Om de inte lyckats kalibrera den slänger de den och det är ju ändå en ganska kostsam del av den här kedjan.
Även om elektroden alltså är en förbrukningsvara finns det mycket som kan göras för att förlänga livslängden. Ulf Johansson har några saker han vill skicka med.
Det första steget handlar om att välja rätt elektrod. Vad många kanske inte vet är att det finns ett femtontal olika typer av elektroder som är bra för olika förhållanden. 
– Om man väljer rätt elektrod kanske den klarar sig utan rengöring längre och man kan utöka livslängden, säger han.
Ibland kan det vara svårt att veta i förväg vilken elektrod som passar bäst för en viss kemisk process. Om företaget använder systemet med två elektroder som skiftas har han ett råd.
– Köp inte två likadana elektroder utan två olika, då får man snabbt resultat om vilken som passar processen bäst.

När det är dags för kalibrering är det bästa att ta med sig elektroderna in från verksamheten. för att få till optimala förutsättningar. Foto: Endress+Hauser

Andra saker som är bra att tänka på är att pH är temperaturberoende samt att elektroderna även kan vara känsliga för minusgrader och frysa sönder.
Rengöringen är mycket viktig, om man måste rengöra ofta kan det vara bra att installera någon typ av automatisk spolning eller annan rengöring. För att mildra temperaturskillnaden vid automatisk spolning kan man linda spolvattenledningen flera varv innanför isoleringen på heta processer. Se faktaruta om rengöring.
Ibland ser Ulf Johansson pH-elektroder som monterats in horisontellt i tankar men det finns en vätska i elektroden som måste kunna rinna ned till elektrodens spets och därför måste elektroderna alltid placeras med minst 15 graders lutning.
Något som många glömmer är att en pH-elektrod som inte används inte får torka ut. Det bästa är att använda den hätta som följer med elektroden vid köp.
– Det är en klassiker som jag ofta tjatar om att när man tar ut sin elektrod och om man inte tänker använda den igen ska man sätta på den här originalhättan av gummi med kaliumklorid, förklarar Ulf Johansson.

Att underhålla sin utrustning på rätt sätt kan upplevas omständligt men det har stor betydelse.
– Jag tittade i vår leveransstatistik och kunde till exempel se ett pappersbruk som gjorde av med elektroder för flera hundratusen på ett år. Därför tänkte jag att här är det dags för en liten utbildningsinsats och efter det har de halverat sina förbrukningssiffror.
Något annat som Ulf Johansson uppmanar till är att ta tillvara den möjlighet som många leverantörer erbjuder att koppla upp elektroden mot en dator för djupare analys.
– Man får ett kartotek över sina elektroder och kan följa i sin dator varje gång man kalibrerar just den individen. Det ger ju verkligen stenkoll på prestandan hos varje elektrod och visar hur bra man lyckas med sin kalibrering eller om elektroden försämras.