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Aufbau und Funktion
3Aufbau und Funktion
Aufbau Der Sensor CLE ist ein membranbedeckter Zweielektroden-Sensor. Er
besteht im Prinzip aus der Membrankappe und dem Elektrodenschaft. Die
mit Elektrolyt befüllte Membrankappe stellt die Messkammer dar. Eine mikro-
poröse Membran in der Membrankappe öffnet die Messkammer zum Mess-
wasser hin für Gase. Die Elektroden des Elektrodenschafts tauchen in die
Messkammer ein. Über den Elektroden im Elektrodenschaft befindet sich die
Verstärkerelektronik. Darüber sitzt der elektrische Anschluss.
Unten in dem Elektrodenschaft ist der Messfühler für die Temperatur-
kompensation integriert.
Messgröße Freies Chlor (HOCI, OCI-, Cl2). Als frei wirksames Chlor bezeichnet man die
Summe aus Chlorgas (Cl2), unterchlorige Säure (HOCI) und Hypochlorit
(OCI-). Im Arbeitsbereich des CLE-Sensors (pH 5,5...8) verläuft die Desinfek-
tion fast ausschließlich über die unterchlorige Säure. Der Chlorsensor erfasst
als Anteil des frei wirksamen Chlors nur die unterchlorige Säure (HOCI). Das
in seiner Desinfektionswirkung bis zu 100mal schwächere Hypochlorit (OCI-)
wird nicht gemessen.
Funktion Der Chlorsensor CLE ist ein membranbedeckter amperometrischer
Zweielektrodensensor. Als Arbeitselektrode dient eine Platinkathode, als
Gegenelektrode eine Silberchloridanode. Nach dem elektrischen Anschluss
des Sensors an den Regler liegt an den Elektroden eine konstante
Polarisationsspannung an. Die unterchlorige Säure diffundiert durch die
Membran und depolarisiert die Arbeitselektrode. Der entstehende Stromfluss
(Depolarisationsstrom), der unter konstanten Bedingungen proportional zur
Konzentration der unterchlorigen Säure ist, wird durch die Elektronik des
Sensors in ein Standardausgangssignal (4...20 mA) umgewandelt und vom
Messgerät/Regelgerät zur Anzeige gebracht.
Das Gleichgewicht des Systems HOCI/OCI-ist stark pH-abhängig. Wie man
aus Bild 1 sehen kann, nimmt die HOCl-Konzentration mit steigendem
pH-Wert schnell ab. Bei pH 7 beträgt beispielsweise der Anteil der unter-
chlorigen Säure (HOCI) am freien Chlor ca. 77% bei pH 8 aber nur noch 25%.
Da die CLE nur die unterchlorige Säure misst, resultiert daraus eine große
pH-Abhängigkeit des Messignals. Die Querempfindlichkeit von gebundenem
Chlor (Mono-, Dichloramin) ist mit dem Sensor CLE 3.1 deutlich reduziert, so
dass auch bei höheren pH-Werten (bis 8,0, bei im Messgerät integrierter
pH-Kompensation bis 8,5) das in kleiner Konzentration vorliegende freie
aktive Chlor sicher bestimmt werden kann.
BA_DT_123_04_12_4spr.p65 20.04.2012, 7:08 Uhr6
