Les sondes de pH sont utilisées 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 sondes de pH sont équipées 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 tampon en deux points est la meilleure façon de s’assurer qu’une sonde de pH offre des mesures précises. Lors d’un étalonnage en deux points, le transmetteur calcule de nouvelles valeurs pour la pente et le 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 sonde 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. Toutes les sondes de pH Rosemount sont équipées d’un élément de température pour compenser les fluctuations de température.

Oui, de nombreuses sondes de pH peuvent également mesurer le potentiel d’oxydoréduction (ORP), parfois appelé potentiel de redox. Alors que les sondes 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 sondes de pH Emerson sont utilisées 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 sondes de pH ci-dessous.

La plupart des sondes de pH sont jetables, mais certaines peuvent être reconstruites et réutilisées, telles que les sondes de pH Rosemount 3300/3400/3500. Avec ces sondes de pH, l’électrolyte de référence et la jonction de référence peuvent être remplacés et la sonde peut être réutilisée après. Certains procédés peuvent recouvrir le verre de pH. Dans ces situations, les sondes 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 sondes 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’une sonde de pH pour des températures élevées, des fluides mesurés sales, des produits chimiques agressifs ou d’autres applications spécifiques, nous avons la sonde de pH qu’il vous faut.

Une sonde de pH est raccordée à un transmetteur d’analyse liquide, parfois appelé analyseur de liquide. Le transmetteur reçoit les signaux de tension brute de la sonde de pH, puis convertit les signaux bruts pour afficher les lectures de pH.

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