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Tophit CPS491/CPS491D
Wichtige Eigenschaften
Tophit CPS491
Endress+Hauser
U
...
Potenzial zwischen Gate und Source
GS
U
...
Offsetspannung
0
R ...
Gaskonstante (8,3143 J/molK)
T ...
Temperatur [K]
n ...
elektrochemische Wertigkeit (1/mol)
Der Nernstfaktor der pH-Messung hat bei 25 °C (77 °F) den bekannten Wert –59,16 mV/pH.
• Bruchfestigkeit
Die Bruchfestigkeit des Sensors ist das äußerlich auffälligste Merkmal. Die gesamte Sensorik ist in einem
PEEK-Schaft eingebettet. Lediglich die hoch beständige Isolatorschicht und die Referenz haben direkten
Mediumskontakt.
• Säure- bzw. Alkalifehler
Ein weiterer, wichtiger Vorzug gegenüber der Glaselektrode ist der wesentlich geringere Säure- bzw. Alka-
lifehler in extremen pH-Bereichen. Im Gegensatz zur Glaselektrode können sich am ISFET-Gate nahezu
keine Fremdionen einlagern. Zwischen pH 1 und 13 liegt der Fehler mit ΔpH < 0,01 (bei 25 °C) an der
Nachweisgrenze. Die folgende Abbildung zeigt den Säure- bzw. Alkalifehler des ISFET im Bereich von 1...13
und im Vergleich zur Glaselektrode (2 verschiedene pH-Gläser) bei den Extrem-Werten pH 0,09 (1 M HCl)
und 13,86 (1 M NaOH).
DpH
0,8
0,6
0,4
0,2
0,0
-0,2
1 M HCl
Abb. 3:
Säure- und Alkalifehler im Vergleich
• Stabilität der Messung und Ansprechzeit des Sensors
Die Ansprechzeiten des ISFET sind über den gesamten Temperaturbereich extrem kurz.
Beim ISFET-Sensor gibt es keine (temperaturabhängige) Gleichgewichtseinstellung wie in der Quellschicht
des pH-Glases einer Glaselektrode. Daraus leitet sich auch die Einsatzmöglichkeit bei tiefen Temperaturen
ohne Verlangsamung des Ansprechverhaltens ab. Große und schnelle Temperatur- und pH-Wert-Schwan-
kungen wirken sich geringer auf den Messfehler (Hysterese) aus, als bei einer Glaselektrode, da auch hierbei
der Stress für das pH-Glas entfällt.
• Referenzsystem
Die integrierte Referenzelektrode ist ein Doppelkammer-Referenzsystem mit einem Brückenelektrolyten.
Die Vorteile sind der effektive und stabile Kontakt zwischen Diaphragma und Referenzableitung und der
extrem lange Vergiftungsweg. Der Brückenelektrolyt ist hochbeständig gegenüber Temperatur- und Druck-
wechseln.
F ...
Faradaysche Konstante (26,803 Ah)
a
...
Aktivität der Ionensorte (H
ion
Nernstfaktor
pH 1 ... 13
1 M NaOH
+
)
E+H ISFET
Glas 1
Glas 2
pH (25 °C)
a0003867-de
3
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