Istruzioni per l uso Sartorius Basic Meter PB-20

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1 Istruzioni per l uso Sartorius Basic Meter PB

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3 Indice 4 Schema generale 5 Avvertenze ed indicazioni di sicurezza 6 Brevi istruzioni per il Basic ph-meter 22 Eliminazione delle anomalie 24 Caratteristiche tecniche 25 Accessori 26 Marchio C 8 Installazione e manutenzione degli elettrodi 10 Calibrazione per la misura del ph 14 Menu di setup 16 Calibrazione per la misura di mv 18 Misura di ph o di millivolt 3

4 Schema generale Display Simbolo di stabilità Tasto ph/mv commuta dal modo ph al modo mv Tasto Standardize per l immissione dei singoli tamponi Tasto Enter per la selezione delle singole voci di menù Tasto Setup per la cancellazione di tamponi, il richiamo dei dati di calibrazione degli elettrodi oppure per la selezione automatica dei tamponi riconosciuti 1. Vista frontale 2. Il display S C %slope rel mv ph Good Electrode Error FET Standardizing Measuring Clear Set Buffers Simboli di controllo per elettrodi Temperatura Simboli dei tamponi Symbolo del modo Risultato di misura Prompt Sensore ISFET Sonda termica Alimentatore Attacco tensione di esercizio power ref input FET ATC power ref input FET ATC 3. Vista posteriore dello strumento 4. Collegamento di uno strumento con una fonte di corrente 4 Elettrodo di riferimento Elettrodo di ph in vetro oppure elettrodo ionoselettivo Attacco tensione di esercizio

5 Avvertenze ed indicazioni di sicurezza Per motivi di sicurezza tecnica e di funzionalità il Basic Meter PB-20 deve venire aperto solamente da tecnici autorizzati. Le operazioni di riparazione o di manutenzione di apparecchi elettrici devono venire eseguite fondamentalmente solo da tecnici autorizzati. In caso di interventi non autorizzati al ph-metro come anche in caso di danni per negligenza o con intenzione scadono i diritti di garanzia nei confronti del costruttore. Qualora del liquido dovesse penetrare all interno dell apparecchio, staccate la spina dalla presa di corrente e fatelo verificare da un tecnico. Se non doveste usare il ph-metro per un certo tempo, staccatelo dall alimentazione di corrente. Per motivi di sicurezza usate l apparecchio solamente per gli scopi descritti nelle istruzioni per l uso. Fate attenzione che le soluzioni tampone usate per la calibrazione corrispondano esattamente ai valori memorizzati. 5

6 Brevi istruzioni per il Basic ph-meter 1. Collegare il cavo di alimentazione all attacco per la tensione di esercizio e alla presa di rete. power ref input FET ATC 2. Collegare rispettivamente l elettrodo a vetro del ph all ingresso BNC e ATC il sensore ISFET all ingresso ISFET. power ref input FET ATC rel mv ph 3. Premere il tasto ph/mv fino a quando sul display appaia il corrispondente modo di misura (ph, mv o mv relativo). Standardizing 4. Calibrare il ph-metro con fino a tre tamponi immergendo rispettivamente l elettrodo o il sensore nella rispettiva soluzione tampone. Agitare quindi la soluzione e poi premere il rispettivo tasto Standardize per memorizzare i relativi valori dei tamponi. 6

7 S 5. Il display indica la misura attuale in unità di ph, mv o di mv relativi. Measuring % slope 6. Premere il tasto Setup per visualizzare le informazioni circa la calibrazione oppure per cancellare o selezionare i valori del tampone inseriti. Clear Set Buffers 7

8 Installazione e manutenzione degli elettrodi Il Basic Meter PB-20 permette di collegare due tipi diversi di elettrodi: un elettrodo a vetro per ph oppure di un ISFET (Iones Selective Field Effect Transistor). Se sono collegati contemporaneamente tutti e due i tipi di sensori, la misurazione avviene tramite l ISFET. Avvertenza: qualora tutti e due gli elettrodi siano collegati al ph-metro, essi non devono venire immersi contemporaneamente in una soluzione tampone, perché ne deriverebbero dei risultati di misura inesatti. 1. Togliete la copertura protettiva dell elettrodo. 2. Prima di usare l elettrodo per la prima volta si consiglia di lasciarlo immerso per una notte in una soluzione stardard o di KCl. Ciò vale anche quando l elettrolita si sia essiccato. power ref input FET ATC 3. Togliete la copertura protettiva dell attacco del ph-metro e collegate i connettori degli elettrodi ai connettori BNC e ATC posti sul retro. 8

9 power ref input FET ATC 4. Se volete lavorare con un ISFET, collegatelo all'apposito ingresso ISFET. Attendete circa un minuto prima di usarlo per la prima volta. power ref input FET ATC ISE 5. In alternativa si può collegare un elettrodo inoselettivo. Togliete la copertura protettiva del BNC e collegate l'elettrodo all'ingresso BNC. Se non avete a disposizione un elettrodo di combinazione, collegate l'elettrodo di riferimento all'ingresso ref. elettrodo di riferimento 6. Pulite l'elettrodo fra le singole misure lavandolo con acqua distillata o deionizzata oppure con la successiva soluzione di misura. 7. Tenete i sensori a vetro in una soluzione a base di KCl oppure nella soluzione presente nell'elettrodo. Il livello del liquido della soluzione dell'elettrolita di riferimento dovrebbe essere sempre alcuni centimetri al di sopra della soluzione di misura. I sensori ISFET e le sonde termiche devono essere tenuti all'asciutto. 9

10 Calibrazione per la misura del ph Dato che la sensibilità degli elettrodi si può modificare, si devono calibrare sia il ph-metro che gli elettrodi. Se la calibrazione viene fatta più di frequente, si ottengono anche misure più esatte. Per risultati esatti di misura è necessario eseguire la calibrazione ogni giorno e anche più volte al giorno. Il ph-metro consente una calibrazione con fino a tre tamponi. Se viene inserito un quarto tampone, viene cancellato il tampone più lontano rispetto al nuovo valore di ph. Il ph-metro esegue una compensazione automatica della temperatura. 1. Immergete l'elettrodo nella soluzione tampone e mescolate fino a raggiungere un valore stabile di misura. SETUP ENTER ph Premete ora il tasto ph/mv fino a quando appaia il modo ph sul display. Con questo tasto di può passare dal modo ph al modo mv e viceversa. ph Clear Buffers 3. Prima di eseguire una nuova calibrazione a due o tre punti dovete cancellare i punti di calibrazione già memorizzati. Con questo tasto vengono inoltre richiamati i singoli set di tamponi (si veda anche pag. 13). 10

11 ph 4.00 Standardizing 4 4. Il ph-metro riconosce il tampone e lo visualizza. Il valore di misura viene memorizzato dopo avere riconosciuto un valore stabile. %slope Il ph-metro indica la transconduttanza dell'elettrodo come 100.0%. Quando vengono inseriti un secondo o un terzo tampone, il ph-metro esegue una verifica degli elettrodi (si veda a partire dal punto 7) ed indica la transconduttanza degli elettrodi misurata attualmente. ph 7.00 Standardizing Per inserire un secondo valore di tampone, immergete l'elettrodo nella seconda soluzione tampone, agitatela e attendete il tempo di stabilizzazione dell'elettrodo. Dopo premete di nuovo Standardize. Lo strumento riconosce il tampone ed indica sul display il primo ed il secondo valore del tampone. %slope 99.4 Good Electrode Il ph-metro esegue ora un controllo dell'elettrodo. Il sistema indica se si tratta di un elettrodo intatto («Electrode Error») o di un elettrodo difettoso («Electrode Error»). Inoltre viene indicata la trasconduttanza dell'elettrodo. 11

12 %slope 82.3 Electrode Error 4 8. Electrode Error significa che l'elettrodo non funziona correttamente. La transconduttanza di un elettrodo dovrebbe essere fra il 90 ed il 105%. Le misure eseguite in base ad un messaggio di errore non vengono considerate (si veda Eliminazione delle anomalie, pag. 20). Premete Enter per cancellare il messaggio di errore e iniziate di nuovo dal punto 6. ph Standardizing Per accertare un terzo valore, immergete l'elettrodo nella terza soluzione tampone, agitatela e attendete il tempo di stabilizzazione dell'elettrodo. Poi premete di nuovo Standardize. Il risultato è come ai punti 6 e 7. Il display indica ora tre valori di tampone C ph Standardizing Dopo l'inserimento dei 3 punti di calibrazione scompare la scritta «Standardizing» ed il display passa al modo di misura per visualizzare lo stato di pronto del ph-metro. Avvertenza: tenete presente che il ph-metro si adegua costantemente alla temperatura. È perciò possibile che ci siano leggeri scostamenti dei valori da quelli nominali dei tamponi. 11. Per la calibrazione del ph-metro usate almeno 2 tamponi i cui valori di ph siano rispettivamente inferiori e superiori al valore di ph previsto per il campione. La situazione di equilibrio dell'elettrodo viene raggiunta più rapidamente, se il liquido viene agitato con un agitatore magnetico. 12

13 25 C Set Buffers Se premete contemporaneamente i tasti Standardize e Setup, potete modificare la temperatura di riferimento della calibrazione da 20 C a 25 C (o viceversa). Premete Enter per selezionare la temperatura visualizzata e per ritornare nel modo di misura. 13

14 Menu di setup Con il tasto Setup avete la possibilità di cancellare tutti i valori di tampone inseriti, di visualizzare le informazioni sulla calibrazione o di selezionare il set di tamponi desiderato. Potete tuttavia uscire in ogni momento dal menu di impostazione premendo il tasto ph/mv. ph Clear Buffers 1. Premendo una volta il tasto di Setup potete cancellare tutti i valori di misura inseriti per i tamponi. Se volete veramente cancellare i valori premete il tasto Enter. Il ph-metro cancella tutti i punti di calibrazione memorizzati e ritorna al modo di misura. %slope 99.4 Good Electrode Premendo di nuovo Setup si ottengono informazioni sullo stato dell'elettrodo e sulla transconduttanza fra il primo ed il secondo punto di calibrazione. Inoltre vengono visualizzati i due valori nominali di tampone. %slope 98.7 Good Electrode Premendo di nuovo il tasto di Setup viene visualizzata la transconduttanza fra il secondo ed il terzo tampone (se sono stati inseriti 3 tamponi), insieme ai valori del secondo e del terzo tampone. 14

15 ph 4. Premendo di nuovo il tasto di Setup appare l'indicazione del set di tamponi con il primo set di tamponi. Set Buffers ph 5. Premete Enter per selezionare il set di tamponi visualizzato o passate da un set di tamponi esistente ad un altro premendo Setup. Set Buffers ph Set Buffers Dopo la selezione del set di tamponi desiderato premete Enter per l'invio. Per ritornare al modo di misura, premete Setup o ph/mv. Avvertenza: Potete selezionare i singoli tamponi da set diversi. 15

16 Calibrazione per la misura di mv (millivolt relativi) Le misure in mv vengono eseguite soprattutto per accertare le concentrazioni di ioni (attività ionica) e i potenziali di ossidoriduzione. Per l'accertamento della concentrazione degli ioni si utilizza un elettrodo ionoselettivo (ISE) combinato con un elettrodo di riferimento. L'ISE registra la concentrazione degli ioni e la trasmette come potenziale (in mv) dal quale si può determinare la concentrazione di un campione (in base ad una curva di calibrazione registrata in precedenza). Per la determinazione dei potenziali di ossidoriduzione si usa di solito un elettrodo di Redox combinato. Le misurazioni indicano la capacità di ossidazione o di riduzione di una soluzione. Le misurazioni del potenziale di ossidoriduzione possono essere usate rispettivamente per monitorare o controllare le soluzioni che abbiano bisogno di una quantità definita di agenti di riduzione o di ossidazione. 1. Immergete l'elettrodo in una soluzione standard. SETUP ENTER mv Premete ora il tasto ph/mv fino a quando appaia il modo ph sul display dello strumento. 16

17 mv Standardizing 3. Premete il tasto Standardize per inserire un mv standard e per potere leggere il mv relativo. Avvertenza: Il modo di mv relativo non è possibile nel caso di sensori ISFET. rel mv 0.0 Measuring 4. Se il segnale rimane stabile o se premete Enter, il valore attuale di mv (offset) diventa il punto zero del valore mv relativo. rel mv Clear 5. Premete Setup per cancellare un offset mv inserito in precedenza e ritornare al modo di millivolt assoluti. Il display riporta ora un segno di «Clear» lampeggiante ed l'offset di millivolt relativo attuale. mv 6. Premete Enter per cancellare l'offset mv precedente. In questo modo ritornate al modo mv assoluto. Measuring 17

18 Misura del valore ph o di millivolt 1. Calibrate lo strumento secondo le istruzioni per le misure del ph (si veda pag. 10) o per le misure dei millivolt (si veda pag. 16). Standardizing 2. Sciacquate l'elettrodo ed immergetelo nella soluzione campione. Agitate lentamente. rel mv ph 3. Premete il tasto ph/mv fino a quando sul display appaia il modo di misura corretto (ph, mv o mv relativo). S Measuring 4. Il display indica la misura attuale in unità di ph, mv o di mv relativi. Quando il segnale è stabile, ciò viene segnalato da «S» (per stabile). L'apparizione dell's significa che il segnale interno di misura si scosta di meno di 0,007 ph o 0,08 mv dal valore di misura precedente. 18

19 rel mv ph Err Electrode Error Measuring 5. Se l'elettrodo non è immerso in una soluzione, appare il messaggio di errore «Err». Per eliminare l'anomalia basta immergere l'elettrodo in una soluzione. power ref input FET ATC 6. Lo strumento memorizza separatamente i dati di calibrazione per gli elettrodi a vetro e per quelli ISFET. Se allo strumento è collegato in ISFET, è attiva la calibrazione per il sensore ISFET. Se non è collegato un ISFET, allora è attiva automaticamente la calibrazione per l'elettrodo a vetro per ph. 19

20 Per capire la teoria del ph Definizione del valore di ph La misurazione del valore del ph riveste un ruolo importante nell'industria e nella ricerca perché permette di accertare e regolare il comportamento acido o alcalino. Il valore di ph è l'unità di misura per le caratteristiche acide o alcaline (basiche) di una soluzione e viene definito dalla seguente equazione: ph = -log [H + ] dove [H + ] rappresenta la concentrazione di ioni di idrogeno nella soluzione. Il valore di ph viene talvolta definito anche come l'«esponente ione idrogeno» di una soluzione. Con un ph-metro potete accertare il valore esatto del ph di una soluzione. Invece di dire semplicemente che il succo di limone è acido, potete dire che ha un valore di ph di 2,4. Il valore di ph può essere usato per regolare esattamente o verificare l'acidità in processi chimici di produzione oppure nella ricerca di base. I valori di ph vanno per principio da 0 e 14, e comunque il valore di ph 7 rappresenta il punto neutro, o meglio il ph dell'acqua pura. I valori di ph maggiori di 7 indicano un comportamento alcalino in aumento, mentre i valori di ph inferiori al 7 indicano una comportamento acido in aumento (Fig. 1). Neutro Molto acido Succo di limone Succo di pomodoro Caffè Acqua pura Bicarbonato di sodio Ammoniaca Molto basico più acido ph più basico Figura 1: scala di ph indicante le caratteristiche acide o alcaline di alcune sostanze comuni. 20

21 Misura del valore di ph Nel caso della misurazione del valori di ph con un comune elettrodo a vetro per ph si usa un cilindro di vetro sensibile al ph che reagisce agli ioni di idrogeno. Il potenziale che si forma sulla membrana di vetro è una misura diretta per il ph della soluzione. L'elettrodo a vetro è collegato ad un elettrodo di riferimento che completa il circuito elettrico di misura e fornisce un potenziale stabile di riferimento. Tutti e due gli elettrodi sono collegati e formano un elettrodo combinato. L elettrodo combinato di vetro viene collegato al ph-metro che misura la tensione, la trasforma nel valore di ph e visualizza il risultato. Sonda termica con compensazione autom. temperatura Sensore di ph Giunzione porosa Elettrodo di riferimento Elettrodi di ph combinati in vetro Insieme a questo strumento di misura si può impiegare anche l'elettrodo ISFET (con transistore di effetto campo) per misurare il ph. L'ISFET dispone di una membrana a stato solido ionosensibile per la misurazione del valore di ph in una soluzione. L'elettrodo ISFET è collegato ad un elettrodo di riferimento, che fornisce un potenziale costante, mentre l'elettrodo ISFET reagisce al campione. FET sensibile al ph Sonda termica con compensazione automatica della temperatura Elettrodo di riferimento 21

22 Eliminazione delle anomalie Err Electrode Error 1. Se il segnale dell'elettrodo è al di fuori del campo di misura, sul display appare «Err». Ciò può verificarsi quando l'elettrodo non è immerso in una soluzione. Electrode Error 2. Se viene accertata un'anomalia nella sensibilità dell'elettrodo, lo strumento segnala «Electrode Error». Durante la calibrazione questo messaggio di errore segnala che la transconduttanza dell'elettrodo è inferiore a 90% o superiore a 105%. Il messaggio Electrode Error segnala o un elettrodo difettoso o un tampone scadente. Error Err C 3. Se lo strumento accerta un errore nella misurazione della temperatura, sul display appare Display Err C. Se non usate elettrodi con sonda termica, lo strumento usa la temperatura standard da voi impostata (20 C o 25 C). Test dell elettrodo ph 7 0 ± 30 mv ph fino a 186 mv più che per ph 7 ph fino a 185 mv meno che per ph 7 4. Per verificare l'elettrodo per ph, inserite l'elettrodo in un buon tampone con ph = 7. Premete il tasto ph/mv per giungere al modo mv e prendete nota del valore misurato e visualizzato mv. Ripetete l'operazione con un tampone con ph = 4 o con ph = 10. I segnali dell'elettrodo deve essere entro i limiti indicati in basso (se la temperatura è di ca. 25 C). 22

23 power ref input FET ATC 5. Per verificare lo strumento inserite il connettore di corto circuito nella boccola di input. Passate al modo mv con il tasto ph/mv e prendete nota del valore visualizzato. Se lo strumento indica 0 ± 0,3 mv, funziona in modo corretto. Una deriva a lungo termine di ~ 0,1 mv al mese rientra nella specifica. Cal Error 6. Se lo strumento durante l'autotest dopo il collegamento alla rete accerta un errore di hardware o la perdita di dati di calibrazione memorizzati, segnala sul display «CAL Error». Ciò significa che l'esattezza di misura nel modo mv può essere limitata, ma l'esattezza di misura per il valore di ph dopo la calibrazione rimane invariato. Per potere eseguire ulteriori misure premete il tasto Enter. 23

24 Caratteristiche tecniche ph da 1,99 a 19,99 Precisione di lettura 0,01 Precisione ± 0,005 mv da 1800,0 a 1800,0 mv Precisione di lettura 0,1 mv Precisione ± 0,3 mv Range di temperatura di impiego da 5,0 a 105,0 C Precisione di lettura 0,1 C Precisione ±0,4 C Punti di calibrazione massimo 3 tamponi Riconoscimento automatico del tampone: 22 tamponi 2; 4; 7; 10; 12 1; 3; 6; 8; 10; 13 1,68; 4,0; 6,86; 9,18; 12,46 1,09; 3,06; 4,65; 6,79; 9,23; 12,75 Compensazione automatica della temperatura Correzione automatica della transconduttanza dell'elettrodo fra 90 e 105% della transconduttanza teorica Lettura diretta sia tramite elettrodo a membrana di vetro sia tramite sensore FET per ph 24

25 Accessori Elettrodi di ph combinati Rivestimento in plastica con sonda termica incorporata, KCl all'interno Rivestimento in vetro con sonda termica incorporata, KCl all'interno, diaframma in platino Rivestimento in plastica, gel all'interno Rivestimento in vetro, KCl all'interno, diaframma in platino Sensore FET ph con sonda termica incorporata Sonda termica Altri sensori per ph per particolari condizioni di misura, elettrodi combinati ionoselettivi oppure elettrodo di Redox combinato sono disponibili su richiesta. Codice PY-P10 PY-P11 PY-20 PY-21 PY-P30 PY-T01 25

26 Marchio C Lo strumento risponde ai requisiti delle direttive del Consiglio dell'unione Europea: 89/336/CEE «Compatibilità elettromagnetica (CEM)» Normativa europea di riferimento: Norma sulle emissioni: EN ambiente industriale Norma sull'immunità: EN ambiente residenziale, commerciale ed artigianale e piccola industria EN ambiente industriale Avvertimento: questo è uno strumento della classe A. Questo strumento può causare disturbi radio in ambienti residenziali; in questo caso può venire richiesto all'utilizzatore di prendere a sue spese misure adatte. Avvertenza: modifiche degli strumenti ed il collegamento di cavi o di strumenti diversi da quelli forniti dalla Sartorius sono di responsabilità dell'utilizzatore che li deve verificare ed eventualmente correggere se necessario. Su richiesta la Sartorius fornisce i dati sulla qualità di esercizio (secondo le norme soprannominate sull'immunità). 73/23/CEE «Materiale elettrico destinato ad essere adoperato entro taluni limiti di tensione» Normativa europea di riferimento: EN Sicurezza per apparecchi della tecnologia dell'informazione comprendenti macchine per ufficio elettriche EN Prescrizioni di sicurezza per apparecchi elettrici di misura, controllo e da laboratorio Parte 1: Prescrizioni generali In caso di utilizzo di apparecchiature in impianti ed in condizioni ambientali con maggiori requisiti di sicurezza si devono rispettare le disposizioni più severe relative al caso specifico. 26

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28 Sartorius AG Weender Landstrasse Goettingen, Germania Tel Fax Copyright by Sartorius AG, Goettingen, Repubblica Federale Tedesca. Senza l autorizzazione scritta della Sartorius AG non è consentita la riproduzione o traduzione in parte o in tutto. La Sartorius AG si riserva tutti i diritti, conformemente alla normativa sui diritti d autore. Le informazioni e le illustrazioni contenute nelle presenti istruzioni sono aggiornate alla data sotto indicata. La Sartorius AG si riserva di apportare modifiche alla tecnica, alla dotazione e alla forma degli apparecchi rispetto alle informazioni e alle illustrazioni contenute nelle presenti istruzioni. Data: luglio 2002, Sartorius AG, Goettingen, Germania Printed in Germany. Stampato su carta sbiancata priva di cloro W3A000 KT Publication N.: WPB6001-i02071