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Gerätebeschreibung, Funktionsweise
pH-Kompensation des Chlorsensorsignals
Zur Kalibrierung und Kontrolle der Chlormesseinrichtung ist eine kolorimetrische Vergleichs-
messung nach der DPD-Methode durchzuführen. Freies Chlor reagiert mit Diethyl-p-pheny-
lendiamin unter Bildung eines roten Farbstoffes, wobei die Intensität der Rotfärbung
proportional zum Chlorgehalt zunimmt. Bei der DPD-Methode wird die Probe auf einen pH-
Wert von ca. 6,3 gepuffert. Deshalb geht der pH-Wert der Probe nicht mit in die DPD-Mes-
sung ein. Aufgrund der Pufferung werden bei der DPD-Methode alle Anteile des freien
wirksamen Chlors erfasst und somit das gesamte freie Chlor bestimmt.
Wird im Messumformer die pH-Kompensation eingeschaltet, so wird aus dem Messsignal des
Chlorsensors, das der unterchlorigen Säure (HOCl) entspricht, durch Einbeziehung des pH-
Wertes im Bereich pH 4 ... 9 die der DPD-Messung entsprechende Summe von unterchloriger
Säure und Hypochlorit errechnet. Hierzu ist der Kurvenverlauf im Messumformer gespeichert.
Bei der Messung des freien Chlors mit eingeschalteter pH-Kompensation ist die Kalibrie-
rung stets in der pH-kompensierten Betriebsart vorzunehmen.
Durch Einsatz der pH-Kompensation entspricht der angezeigte und am Geräteausgang anlie-
gende Chlormesswert dem DPD-Messwert auch bei veränderlichen pH-Werten. Erfolgt keine
pH-Kompensation, so entspricht der Chlormesswert der DPD-Messung nur bei unverändertem
pH-Wert gegenüber der Kalibrierung. Ohne pH-Kompensation muss die Chlormesseinrichtung
bei Veränderung des pH-Wertes neu kalibriert werden.
Genauigkeit der pH-Kompensation
Die Genauigkeit des pH-kompensierten Chlormesswerts ergibt sich aus der Summe mehrerer
Einzelabweichungen (Chlor, pH, Temperatur, DPD-Messung etc.).
Ein hoher Anteil an unterchloriger Säure (HOCl) bei der Chlor-Kalibrierung wirkt sich günstig
auf die Genauigkeit aus, ein geringer Anteil an unterchloriger Säure dagegen ungünstig. Die
Ungenauigkeit des pH-kompensierten Chlormesswerts steigt je größer die pH-Differenz zwi-
schen Messbetrieb und Chlor-Kalibrierung ist bzw. je ungenauer die zugrunde liegenden Ein-
zelmesswerte sind.
Kalibrierung unter Berücksichtigung des pH-Werts
Bei der Referenzmessung (DPD-Methode, Photometer) wird durch die Pufferung auf pH 6,3
das gesamte freie Chlor bestimmt. Dagegen wird bei der amperometrischen Messung nur die
Komponente HOCl erfasst.
Im Betrieb wirkt die pH-Kompensation bis zum pH-Wert 9. Bei diesem pH-Wert liegt jedoch
nahezu kein HOCl mehr vor, der Messstrom ist sehr gering. Die pH-Kompensation bewirkt
nun, dass der gemessene HOCl-Wert auf den tatsächlichen Wert des freien Chlors angehoben
wird. Eine Kalibrierung des gesamten Messsystems ist nur bis zu einem pH-Wert 8 bzw. 8,2
des Mediums sinnvoll möglich.
Sensor
pH-Wert
CCS142D-G
8,2
CCS142D-A
8,0
8
HOCl-Anteil
Unkompensierter Wert
15 %
12 nA
20 %
4 nA
Chloromax CCS142D
Kompensierter Wert
80 nA
20 nA
Endress+Hauser
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