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Laboratorio qualificato
Enciclopedia sensori on-line per l'acqua
Schede divulgative sui sensori on-line usati per il monitoraggio in continuo dell'acqua su impianti di potabilizzazione, depurazione, reflui industriali e processi tecnici. Per ogni sensore trovi principio di misura, campo di misura, taratura, manutenzione, limiti e metodo di laboratorio usato per il confronto.
La scelta del sensore on-line non sostituisce mai un'analisi di laboratorio: il sensore serve a vedere in tempo reale, a chiudere anelli di controllo (PID, dosaggio chimico, regolazione aerazione) e a rilevare anomalie. La verifica metrologica periodica si fa confrontando il sensore con un metodo normato di laboratorio.
I contenuti sono divulgativi e fanno riferimento a ISO 15839 (specifiche e prove di prestazione dei sensori on-line per acque) e alle norme di settore (ISO 10523 per pH, ISO 7888 per conducibilità, ISO 7027 per torbidità, ISO 7393-2 per cloro, ISO 17289/5814 per ossigeno disciolto, ISO 10304-1 per nitrati). Prezzi e durate dei sensori variano molto tra modelli e costruttori: per progettare un sistema di monitoraggio rivolgiti al costruttore o a un integratore di strumentazione.
Sensore on-line
Sensore di pH on-line a elettrodo combinato in vetro
Misura potenziometrica della differenza di potenziale tra un bulbo di vetro selettivo agli ioni H+ e un elettrodo di riferimento Ag/AgCl con elettrolita KCl.
Range di misura
0-14 pH (uso pratico 2-12 pH)
Accuratezza
+/- 0,02 pH dopo taratura
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Sensore on-line
Sensore di conducibilità elettrica on-line
Misura della conducibilità specifica della soluzione tramite cella a 2 o 4 elettrodi (contatto) oppure cella induttiva (toroidale), compensata in temperatura.
Range di misura
Da 0,055 µS/cm (acqua ultrapura) a centinaia di mS/cm (soluzioni concentrate)
Accuratezza
+/- 1-2% del valore letto
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Sensore on-line
Sensore ORP / Redox a elettrodo di platino
Misura potenziometrica della tensione tra elettrodo inerte di platino e riferimento Ag/AgCl: indica lo stato ossidante o riducente della soluzione.
Range di misura
-2.000 mV / +2.000 mV vs Ag/AgCl
Accuratezza
+/- 5 mV
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Sensore on-line
Torbidimetro on-line a luce diffusa (nefelometro)
Misura della luce diffusa a 90 gradi da una sorgente (LED 860 nm o lampada incandescente) secondo il metodo nefelometrico ISO 7027 / EPA 180.1.
Range di misura
0-1.000 NTU (alcuni modelli 0-10.000 NTU)
Accuratezza
+/- 2% lettura o +/- 0,02 NTU sotto 1 NTU
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Sensore on-line
Sensore amperometrico per cloro libero
Cella amperometrica a 2 o 3 elettrodi con membrana selettiva: il cloro libero (HOCl/OCl-) si riduce al catodo generando una corrente proporzionale alla concentrazione.
Range di misura
0-5 mg/L (alcuni modelli 0-20 mg/L)
Accuratezza
+/- 0,02 mg/L o +/- 5% del valore letto
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Sensore on-line
Sensore di ossigeno disciolto ottico (luminescenza)
Misura ottica del decadimento di luminescenza di un fluoroforo immobilizzato in un cappuccio (luminescent dissolved oxygen, LDO): l'O2 estingue il segnale in modo proporzionale alla sua concentrazione.
Range di misura
0-20 mg/L (saturazione 0-200%)
Accuratezza
+/- 0,1 mg/L sotto 8 mg/L; +/- 0,2 mg/L sopra
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Sensore on-line
Sensore ISE / ISFET per ammonio (NH4+)
Elettrodo iono-selettivo (ISE) a membrana liquida o sensore ISFET (Ion-Selective Field-Effect Transistor) selettivo verso lo ione ammonio, con compensazione di K+ e temperatura.
Range di misura
0,1-1.000 mg/L NH4-N
Accuratezza
+/- 5% lettura o +/- 0,2 mg/L
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Sensore on-line
Sensore di fluorescenza in situ per alghe e cianobatteri
Misura dell'emissione di fluorescenza specifica della clorofilla-a (eccitazione 470 nm / emissione 680 nm) e della ficocianina (eccitazione 590 nm / emissione 650 nm) per rilevamento in continuo di alghe verdi e cianobatteri in invasi, laghi e captazioni idropotabili.
Range di misura
0-300 µg/L clorofilla-a eq.; 0-200 µg/L ficocianina RFU
Accuratezza
Indicativa: dipende dalla correlazione con il metodo estrattivo di laboratorio
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Sensore on-line
Sensore ottico UV per nitrati (NO3-)
Spettrofotometria UV in situ: i nitrati assorbono caratteristicamente nell'ultravioletto a 200-220 nm; la misura multi-lunghezza d'onda compensa torbidità e sostanza organica.
Range di misura
0,1-100 mg/L NO3-N (path lengths intercambiabili)
Accuratezza
+/- 5% del valore letto o +/- 0,5 mg/L
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Sensore on-line
Analizzatore TOC on-line a ossidazione UV-persolfato
Ossidazione della sostanza organica disciolta a CO2 mediante combinazione di radiazione UV (185 nm) e persolfato di sodio, con successiva quantificazione del CO2 generato per via conduttimetrica differenziale o per spettrofotometria NDIR.
Range di misura
Da pochi µg/L C (acque ultrapure) a decine di mg/L C; valori più alti con diluizione
Accuratezza
Dipende da tecnologia e campo di misura; verificata con standard di KHP
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Sensore on-line
Spettrofotometro UV-Vis sommergibile multiparametro (in-situ probe)
Spettrofotometria di assorbimento UV-Visibile in situ a sorgente flash allo xeno e spettrometro a fotodiodi: la misura simultanea dello spettro completo 200-750 nm permette di derivare per chemiometria più parametri (COD, BOD surrogato, TSS, nitrati, SAC254, colore) da una singola sonda sommergibile, senza reagenti.
Range di misura
COD 0-1.000 mg/L, NO3-N 0-50 mg/L, SAC254 0-200 m^-1, TSS 0-1.500 mg/L (path-length 1-100 mm)
Accuratezza
Dipende dalla matrice: affidabile solo dopo una calibrazione locale
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Sensore on-line
Pressione dell'acqua in casa: kPa, bar e come misurarla
Misura della pressione statica e dinamica dell'impianto idrico domestico tramite manometro analogico o digitale con attacco al portarubinetto (filettatura M22 o M24), espressa in bar e in kPa (1 bar = 100 kPa).
Range di misura
0-10 bar (0-1.000 kPa); manometri da bricolage tipicamente 0-6 bar
Accuratezza
+/- 0,1 bar su manometri analogici a molla; +/- 0,02 bar su digitali
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Sensore on-line
Calibrazione TDS meter / conducimetro casalingo
Misura della conducibilità elettrica della soluzione tramite cella a due elettrodi a contatto, convertita in solidi disciolti totali (TDS) tramite un fattore moltiplicativo empirico tipicamente compreso tra 0,5 e 0,7 (mg/L per microS/cm). Lo strumento non misura davvero i solidi disciolti: stima la concentrazione ionica complessiva.
Range di misura
0-9.999 microS/cm (modelli economici 0-2.000 microS/cm)
Accuratezza
+/- 2-3% del fondo scala dichiarato dal costruttore (best case); +/- 10-25% sul valore reale TDS perché il fattore di conversione è approssimato
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Sensore on-line
Analizzatore on-line di fosforo (ortofosfato e fosforo totale)
Colorimetria automatica in flusso (FIA o SFA): il campione reagisce con molibdato d'ammonio in ambiente acido formando il blu di molibdeno (letto nel rosso o vicino infrarosso, a seconda del riducente) oppure il complesso giallo vanadato-molibdato (circa 400-430 nm); la concentrazione è proporzionale all'assorbanza.
Range di misura
Da centesimi a decine di mg/L P (con diluizione automatica)
Accuratezza
Verificata con standard di fosfato e confronto con il laboratorio
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Enciclopedia metodi analitici
Schede dei metodi strumentali (LC-MS/MS, ICP-MS, GC-MS, IC, qPCR) usati nei laboratori qualificati per l'analisi delle acque.
Glossario tecnico-normativo
Definizioni di termini, sigle e norme che incontri nei rapporti di prova e nelle schede dei sensori.