Die neuen Polilyte pH-Sensoren von Hamilton überzeugen durch längere Lebensdauer, zuverlässigere Messwerte, einen geringeren Wartungsaufwand sowie eine einfache Reinigung.

Mit der Bestimmung des pH-Wertes steht und fällt in vielen Industriebereichen die Qualität der Prozesse bzw. der Produktion. Egal, ob in Abwasseranwendungen, der Zuckerproduktion, in chemischen Verfahren oder im Bereich Biopharma: Ein vom Soll abweichender pH-Wert kann Negativfolgen nach sich ziehen. Damit beispielsweise das Abwasser von Industriebetrieben vor der Rückführung in die Umwelt keine Schäden anrichtet, muss zuvor der pH-Wert bestimmt und gegebenenfalls reguliert werden.

Beispiel Zuckerproduktion
Ein weiteres Beispiel für die Relevanz einer genauen pH-Messung ist die Zuckerproduktion: Grobe Rückstände und schwer zu reinigende Sensoren können hier zu verfälschten Messergebnissen führen. Denn der Produktionsprozess gestaltet sich dahingehend als besondere Herausforderung. Im Zuge der Zuckergewinnung wird mehrmals bei hohen Temperaturen CO2 in den Prozess eingeleitet, um Nichtzuckerstoffe als Carbonate zu entfernen. Diese Klärung geht stets mit der Einhaltung eines streng definierten pH-Wertes einher. Fällt er zu hoch aus, verstopfen die Filter sehr schnell. Ist er wiederum zu niedrig, löst sich ein Teil des Filterkuchens auf, aus dem in den folgenden Prozessschritten weiterer Zucker gewonnen wird. Nicht nur die Verschwendung von Rohstoffen, sondern auch Qualitätsmängel wären die Folge.
Herkömmliche pH-Sensoren sind diesen Anforderungen häufig nicht gewachsen. Nachteile, wie beispielsweise die Verstopfungen durch das zu messende Medium und damit einhergehend Abweichungen der Werte treten in diesen Fällen nicht selten auf. Hinzu kommt, dass die Reinigung aufwändig ist und lange Messunterbrechungen mit sich bringt.
Aus diesem Grund hat die Hamilton Bonaduz AG mit der neuen Polilyte Produktfamilie eine Alternative geschaffen, die diese Nachteile erfolgreich ausblendet. Das Unternehmen entschied sich dafür, eine komplette Produktserie anzubieten, welche passende pH-Sensoren für nahezu jeden Industriebereich bereithält. Die Intention zur Schaffung dieser Alternativen waren immer wiederkehrende Fehler im Bereich der pH-Messung. Hinzu kam, dass Hamilton am Markt einen gesteigerten Bedarf nach einem einfacheren Handling erkannte. Denn bei häufigen Reinigungen und Kalibrierungen bedarf es einer Wechselarmatur, um längeren Unterbrechungen vorzubeugen und Prozesse möglichst reibungslos zu gestalten.

Für schwierige Umgebungen bestens ­gewappnet
Die häufigste Fehlerquelle bei der pH-Messung wird den rauen Umgebungsbedingungen angelastet. Denn herkömmliche pH-Sensoren verfügen über ein Keramik-Diaphragma, welches aufgrund seiner porösen Struktur rasch verstopft. Zudem sind die entstehenden Verunreinigungen nur sehr mühsam zu entfernen. Diese Faktoren führen wiederum zu ungenaueren und instabilen Messwerten. Mehr noch: Sollten die Verunreinigungen sehr stark sein und nicht entfernt werden können, so ist der Sensor schnell unbrauchbar.
Hamilton bietet hier eine optimale Alternative. Die Polilyte Plus Sensoren verwenden zwischen dem Polymerelektrolyten und dem Medium eine Kapillare auf Basis der eigens entwickelten Single Pore Technologie. Deren Verschmutzung oder Kontamination ist auch unter harten Prozessbedingungen praktisch unmöglich. Zudem ist der Elektrolytfluss, dessen Konstanz und Reproduzierbarkeit sichergestellt ist, durch die Single Pore Kapillare wesentlich höher als bei einem Keramik-Diaphragma. Die Stabilität der Messwerte wird somit gewährleistet und auch eine leichte Reinigung ist beim Einsatz der Polilyte Plus pH-Sensoren ohne großen Aufwand möglich.
Eine weitere Herausforderung, der sich viele Betreiber gegenüber sehen, ist das Auftreten eines Alkalifehlers, dessen Ursache im Membranglas an der Spitze des Sensors begründet liegt. Bei einem pH-Wert über 10 verändert sich die Struktur der äußeren, pH-sensitiven Gelschicht des Glases und führt zu Messfehlern. Diese Veränderung täuscht einen niedrigeren pH-Wert vor und wird auch so gemessen. Die Hamilton Sensoren bieten an dieser Stelle daher ebenfalls eine andere Lösung in Form eines Membranglases, bei dem dieser Fehler auf ein Minimum reduziert wurde.

Für jede Anwendung ein passender Sensor
Die Sensorfamilie konzentriert sich auf viele gängige Einsatzgebiete und hat in Vergleichstests hervorragende und zuverlässige Ergebnisse erzielt. Mit Polilyte Plus H bietet Hamilton ein Produkt, dass speziell für Abwasser-, Zucker- und Farbstoffanwendungen geeignet ist. Der Sensor zeichnet sich in erster Linie durch seine chemische Beständigkeit aus.
Obwohl sich die Messung in organischen Lösungsmitteln aufgrund der geringen Leitfähigkeit in der Regel als schwierig gestaltet, kann Polilyte Plus H bei diesen Anwendungen punkten. Zudem stellt auch die Messung teilwässriger Medien kein Problem dar, da er in der Lage ist, hier stabile Messwerte zu liefern. Die Variante Polilyte Plus HB hingegen eignet sich in erster Linie für Applikationen in nachgeschalteten Biopharma-Prozessen, bei denen lediglich geringe Messwertverschiebungen wichtig sind. Herausforderungen durch CIP- und SIP-Zyklen oder die Autoklavierung werden daher bewältigt und eine rasche Regeneration der pH Glaselektrode und schnelle Ansprechzeiten sichergestellt.
Bei Medien mit niedrigen Temperaturen, Mikroelektronik- sowie Abwasserapplikationen ist Polilyte Plus HF der Sensor der Wahl. Die im Zuge dessen verwendete HF (Fluorwasserstoff) Glaselektrode hat einen geringen elektrischen Widerstand und ist darüber hinaus in der Lage, Fluorwasserstoffsäure standzuhalten. Polilyte Plus PHI ist für Anwendungen in nachgeschalteten Biopharma-Prozessen, bei Zellstoffen und Papier sowie Farbstoffen prädestiniert. CIP-Zyklen, SIP-Zyklen, Autoklavierung und chemische Reaktionen sind vermeintlich schwierige Faktoren, die den Einsatz der pH Glaselektrode PHI in keiner Weise negativ beeinträchtigen und die zuverlässige Bestimmung des pH-Wertes ermöglichen.

Langzeitstabiler Referenzelektrolyt
Sämtliche Mitglieder der Polilyte Plus Familie verwenden den langzeitstabilen Referenzelektrolyten Polisolve Plus, der einen entscheidenden Teil zur Langlebigkeit der pH-Sensoren beiträgt und reproduzierbare Messungen gewährleistet. Auch die fortschrittliche Single Pore Technologie kommt im Rahmen jeder einzelnen Variante zum Tragen, während die Wahl der pH Glaselektroden unterschiedlich und entsprechend der jeweiligen Anwendung ausfällt (H, HB, HF, PHI). Anwender können zudem zwischen verschiedenen elektrischen Anschlüssen (S8, VP, Arc oder Memosens) und Sensorgrößen wählen. Da der pH-Wert unter anderem auch temperaturabhängig ist, sind die VP-Produkte darüber hinaus bei Bedarf mit den Temperatursensoren Pt100 und Pt1000 erhältlich und auf diese Weise mit allen gängigen Transmittern kompatibel.
Die Polilyte Plus Sensoren überzeugen durch eine längere Lebensdauer, zuverlässigere Messwerte, einen geringeren Wartungsaufwand sowie eine einfache Reinigung. Positive Nebeneffekte ergeben sich somit nicht zuletzt durch die reibungslosen und unterbrechungsfreien Prozesse.

Firmeninfo
Hamilton mit Hauptniederlassungen in Reno, Nevada; Franklin, Massachusetts (beide USA) und Bonaduz, Schweiz entwickelt und produziert Produkte im Bereich Liquid Handling, Prozessanalytik, Robotics sowie automatisierte Lagerlösungen. Im Jahr 2014 feierte Hamilton den 25. Geburtstag seines Sensorbereichs, der einst mit pH Sensoren begann und seitdem kontinuierlich weiterentwickelt wurde. Heute umfasst das Portfolio Parameter wie pH-Wert, ORP, Leitfähigkeit, gelöster Sauerstoff (DO) sowie die gesamte- und die lebende Zelldichte. Das Produktportfolio deckt komplette Messstellen ab: Sensoren, Kabel, Armaturen, Transmitter, Puffer, Standards und Zubehör. Die wichtigsten Innovationen des Unternehmens umfassen Arc Sensoren mit integrierten Mikro-Kontrollern, die externe Transmitter überflüssig machen. Dazu zählen auch die VisiPro DO Ex, der einzige optische Sauerstoffsensor mit Atex/IECEx Zulassung sowie die EasyFerm Bio mit dem vollständig biokompatiblen Referenzelektrolyt Foodlyte.