Natrium-Sensoren – ionenselektive Elektroden für die Na⁺-Messung
In dieser Kategorie finden Sie ionenselektive Elektroden zur Bestimmung des Natriumgehalts in wässrigen Medien. Sensoren dieser Art erfassen die Aktivität der Natrium-Ionen über eine natriumselektive Glasmembran und werden vor allem zur Überwachung von Speise- und Kesselwasser, Kondensat und vollentsalztem Reinstwasser eingesetzt, wo schon geringe Natriumgehalte auf einen Salzeintrag oder eine erschöpfte Entsalzung hinweisen.
Die Elektrode ist nur ein Teil der Messkette: Für einen ablesbaren Wert benötigen Sie zusätzlich ein passendes Messgerät sowie Standardlösungen zum Kalibrieren. Achten Sie bei der Auswahl auf folgende Punkte:
- Steckkopf und Schaftform – Kompatibilität mit Gerät und Kabel
- Konzentrationsbereich der geplanten Anwendung
- Verträglichkeit mit dem Prozessmedium und dessen pH-Wert
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Messtechnik und Messgeräte
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Der HORIBA Natrium-Ersatzsensor S022 ist das austauschbare Sensorelement für die LAQUAtwin Pocket-Tester Na-11 und B-722. Er richtet sich an Anwender, die den Natriumgehalt direkt vor Ort bestimmen und die Messsicherheit ihres Taschenmessgeräts über die gesamte Nutzungsdauer erhalten wollen. Der Sensor ist ein Verschleißteil: Lässt sich eine Kalibrierung nicht mehr abschließen, wird nur dieses Element getauscht, nicht das komplette Messgerät.AnwendungsbereicheDer S022 misst die Natriumkonzentration nach dem ISE-Verfahren mit einem flachen, ionenselektiven Sensor. Für die Direktmessung genügen 0,3 ml Probe, mit Sampling Sheet B bereits 0,05 ml. Dadurch lassen sich neben wässrigen Proben auch zähflüssige Medien sowie feste und pulverförmige Proben auf der Sensorfläche messen. Typische Einsatzfelder sind Wasser- und Prozesskontrolle, Boden- und Pflanzenanalytik im Feld sowie Labor und Lehre. Passende Geräte und Zubehör finden Sie im Bereich LAQUAtwin Pocket-Tester und unter Sensoren.Eigenschaften im EinsatzFlacher ISE-Sensor: Messung schon aus einem einzelnen Tropfen, ohne Becherglas. Der Messbereich reicht von 2 bis 9900 ppm (mg/L).Auflösung nach Bereich: 1 ppm von 2 bis 99, 10 ppm von 100 bis 990 und 100 ppm von 1000 bis 9900 ppm. Die Genauigkeit liegt bei ±10 % des Ablesewertes.Kalibrierung: bis zu 2 Punkte, standardmäßig mit 150 ppm und 2000 ppm Natrium-Standardlösung.Wasserdicht (IP67): Der Sensor lässt sich nach jeder Messung unter Wasser reinigen; die Schutzkappe mit Schiebemechanismus dient zugleich als Schöpfhilfe für die Probenahme.Konditionierung und ReinigungEin trocken gelagerter Sensor wird vor dem Erstgebrauch konditioniert: Die Sensorfläche vollständig mit 2000-ppm-Natrium-Standardlösung benetzen und diese 10 Minuten bis 1 Stunde einwirken lassen, anschließend mit Wasser spülen und trocken tupfen. Zum Reinigen keine organischen Lösemittel wie Aceton oder Ethanol verwenden, da dies den Sensor schädigt; bei hartnäckigen Rückständen ist verdünnte Natriumhypochlorit-Lösung geeignet.AbgrenzungDer S022 ist ausschließlich der Natriumsensor für Na-11 und B-722. Für andere Parameter der LAQUAtwin-Reihe stehen eigene Ersatzsensoren zur Verfügung – etwa für pH, Redox, Leitfähigkeit, Salzgehalt sowie ionenselektive Sensoren für Kalium, Nitrat und Calcium. Achten Sie darauf, dass der Sensortyp zum vorhandenen Messgerät passt. Zu beachten ist, dass Kalium und Rubidium als querempfindliche Ionen die Natriummessung beeinflussen können.
Die ionenselektive Natrium-Elektrode Na 800/S7 von WTW bestimmt die Konzentration von Natrium-Ionen (Na⁺) direkt in wässrigen Proben. Als kombinierte Einstabmesskette vereint sie Mess- und Referenzelektrode in einem Schaft und richtet sich an Labore, Prüfstellen, die Wasserversorgung sowie industrielle Anwender, die den Natriumgehalt schnell und ohne aufwendige Analysenmethodik erfassen wollen. Die spezielle Glasmembran reagiert selektiv auf Natrium-Ionen und erzeugt ein konzentrationsabhängiges Potential, das ein angeschlossenes pH/mV- oder Ionen-Messgerät in einen ablesbaren Messwert (z. B. mg/l oder mol/l) umsetzt.AnwendungsbereicheWasser und Umwelt: Meerwasser, Mineralwasser, Grundwasser und TrinkwasserLebensmittelindustrie: Kontrolle des Salzgehalts in Lebensmitteln und GetränkenIndustrie: Überwachung von Prozesslösungen, Kesselspeisewasser und AbwasserForschung und Lehre: biologische und chemische AnalytikEigenschaften im EinsatzDer Messbereich reicht von 0,01 bis 23.000 mg/l (10⁻⁶ bis 1 mol/l) und deckt damit sowohl die Spurenanalyse im Kesselspeisewasser als auch hohe Salzgehalte in industriellen Abwässern oder Lebensmittelproben mit einer Elektrode ab. Der optimale pH-Bereich liegt zwischen 2 und 12, die Elektrode arbeitet in einem Temperaturbereich von -10 bis +80 °C. Der schlanke Schaft mit 12 mm Durchmesser eignet sich auch für kleinere Probenvolumina. Der S7-Steckkopf erlaubt es, das passende Anschlusskabel in der benötigten Länge separat zu wählen und die Messkette an vorhandene Messgeräte anzupassen.Verarbeitung und ZubehörFür präzise und reproduzierbare Ergebnisse ist sowohl den Kalibrierstandards als auch den Proben eine Ionenstärke-Adaptierlösung (ISA/Na) zuzusetzen. Sie hält die ionische Hintergrundstärke konstant und mindert Störeinflüsse durch andere Ionen. Zur Kalibrierung wird eine Natrium-Standardlösung (ES/Na) benötigt. Für den Anschluss ist ein Kabel vom Typ AS/DIN oder AS/BNC erforderlich; diese Komponenten gehören nicht zum Lieferumfang und sind separat zu bestellen. Weitere Modelle finden Sie in den Kategorien Sensoren und Elektroden/Zubehör.AbgrenzungDie direkte ISE-Messung ist schnell und kosteneffizient. Wo höchste Richtigkeit im Spurenbereich gefragt ist oder komplexe Matrizes vorliegen, können additive Analysenverfahren die geeignetere Wahl sein. Für die kontinuierliche Online-Überwachung stehen stationäre Messsysteme zur Verfügung.
Natrium-Sensoren im Messsystem
Ein Natrium-Sensor misst die Aktivität der Natrium-Ionen (Na⁺) im Wasser. Ionenselektive Natrium-Elektroden arbeiten mit einer natriumselektiven Glasmembran, deren Potential sich mit der Na⁺-Aktivität ändert. Der Sensor liefert ein Spannungssignal, das erst zusammen mit einem passenden Messgerät und einer Standardlösung zum ablesbaren Messwert wird. In dieser Kategorie finden Sie die Elektroden selbst; Auswerteelektronik, Kalibrierlösungen sowie Kabel und Ersatzteile liegen in den benachbarten Kategorien.
Typische Einsatzbereiche
Die Natriummessung dient vor allem der Überwachung von Kessel- und Speisewasser, Kondensat und vollentsalztem Reinstwasser. Bereits geringe Natriumgehalte deuten auf einen Salzeintrag oder eine erschöpfte Entsalzung hin. Für die Spurenmessung im niedrigen Konzentrationsbereich sind eine saubere Kalibrierung und die Kontrolle des Messmediums entscheidend.
Auswahl, Abgrenzung und Verarbeitung
Bei der Auswahl zählen der Steckkopf und die Schaftform, der abgedeckte Konzentrationsbereich sowie die Verträglichkeit mit dem Prozessmedium. Die Elektrode Na 800/S7 von WTW trägt einen S7-Steckkopf und benötigt ein dazu passendes Kabel aus dem Zubehör.
| Bestandteil | Funktion | Kategorie |
|---|---|---|
| Natrium-Elektrode (ISE) | erzeugt das Na⁺-abhängige Potential | Sensoren (diese Seite) |
| Messgerät / Messumformer | wandelt das Signal in einen Messwert | Messgeräte |
| Standard- und Kalibrierlösung | stellt den Bezug für die Kalibrierung her | Standardlösungen |
| Kabel, Elektrolyt, Ersatzteile | Anschluss und Instandhaltung | Zubehör |
Typische Fehler in der Praxis
Der wichtigste Störeinfluss ist der pH-Wert: Bei niedrigem pH verfälschen Wasserstoffionen das Signal, weshalb die Probe für die Natriummessung häufig alkalisiert wird. Weitere Fehlerquellen sind ausgetrocknete Membranen, ein verschmutztes Diaphragma und die Kalibrierung mit ungeeigneten oder überalterten Standardlösungen. Lagern Sie die Elektrode nicht trocken und prüfen Sie den Zustand der Membran vor jeder Messreihe. Reicht eine ionenselektive Einzelmessung nicht aus, prüfen Sie das komplette Geräteangebot in der Kategorie Messgeräte.