Sensore amperometrico per cloro libero

Principio di misura

Il sensore amperometrico per cloro libero usa una cella elettrochimica con membrana semi-permeabile: il cloro libero diffonde attraverso la membrana, raggiunge il catodo (oro o platino) e viene ridotto. La corrente generata e' proporzionale alla concentrazione di cloro libero secondo la legge di Faraday. I modelli a 3 elettrodi (con elettrodo di riferimento) sono piu' stabili e meno sensibili al pH.

Esistono anche sensori senza membrana (open-cell) basati su elettrodi rotanti, piu' economici ma piu' sensibili a flusso e sporcamento.

Range tipico

Acque potabili in rete: 0,1-0,3 mg/L (D.Lgs. 18/2023 raccomanda valore minimo per garanzia microbiologica). Uscita impianto di clorazione: 0,3-1,0 mg/L. Piscine: 0,5-1,5 mg/L (UNI 10637). Acque industriali e torri evaporative: 0,5-5 mg/L.

Calibrazione

La taratura si esegue contro misura DPD colorimetrica (metodo Hach 8021 o ISO 7393-2) eseguita su campione spot prelevato in linea. Il trasmettitore richiede un valore di riferimento: si imposta il valore DPD letto manualmente. ISO 15839 impone la valutazione di drift e ripetibilita'; il confronto con laboratorio ISO/IEC 17025 (ISO 7393-2 spettrofotometrico) chiude la catena metrologica.

Manutenzione e drift

La membrana e l'elettrolita sono consumabili e vanno sostituiti ogni 6-12 mesi (kit 80-150 EUR). Il drift e' tipicamente del 5-10% al mese e impone calibrazione frequente. La portata attraverso la cella deve essere stabile (30-50 L/h tipico) perche' la lettura dipende dal flusso.

Quando usarlo

Controllo automatico del dosaggio di ipoclorito in potabilizzazione, piscine pubbliche, torri evaporative anti-Legionella, impianti di sanificazione di processo alimentare. Permette risparmio del 20-30% di reagente rispetto a dosaggio fisso.

Confronto con metodo accreditato

Riferimento di legge: ISO 7393-2 (DPD colorimetrico) eseguito in laboratorio accreditato ISO/IEC 17025. Tolleranza tipica on-line vs laboratorio +/- 0,05 mg/L sotto 1 mg/L; +/- 10% sopra 1 mg/L. Differenze maggiori segnalano membrana esausta o portata non corretta.

Integrazione SCADA / IoT

Uscita 4-20 mA, Modbus, HART. Comune l'integrazione in regolatori PID che pilotano direttamente la pompa dosatrice. Allarme su soglia bassa per garanzia continuita' sanificazione.

Limiti

Sensibile alle variazioni di pH (la corrente diminuisce sopra pH 8 perche' l'OCl- e' meno reattivo del HOCl); richiede compensazione automatica. Non misura cloro combinato (cloramine): per il cloro totale serve sensore dedicato. Non sostituisce le verifiche periodiche di legge in laboratorio accreditato.