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 è proporzionale alla concentrazione di cloro libero secondo la legge di Faraday. I modelli a 3 elettrodi (con elettrodo di riferimento) sono più stabili e meno sensibili al pH.

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

Range tipico

Acque potabili in rete: in genere pochi decimi di mg/L; nella prassi gestionale si fa spesso riferimento a circa 0,2 mg/L al punto d'uso. Piscine: 0,7-1,5 mg/L di cloro attivo libero in vasca secondo l'Accordo Stato-Regioni del 16 gennaio 2003. Acque industriali e torri evaporative: 0,5-5 mg/L.

Calibrazione

La taratura si esegue contro una misura DPD colorimetrica (ISO 7393-2) su campione prelevato in linea: si imposta nel trasmettitore il valore letto. ISO 15839 descrive le prove di deriva e ripetibilità.

Manutenzione e drift

La membrana e l'elettrolita sono consumabili e vanno sostituiti periodicamente. La deriva impone tarature frequenti. La portata attraverso la cella deve essere stabile, nei valori indicati dal costruttore, perché 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.

Confronto con metodo normato di laboratorio

Metodo normato di riferimento: ISO 7393-2 (DPD colorimetrico). Differenze crescenti tra sensore e misura di confronto segnalano di solito 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 continuità sanificazione.

Limiti

Sensibile alle variazioni di pH: il sensore risponde soprattutto all'acido ipocloroso (HOCl), la cui quota diminuisce al crescere del pH; serve una compensazione automatica. Non misura cloro combinato (cloramine): per il cloro totale serve sensore dedicato. Non sostituisce i controlli analitici previsti dalla normativa.

Se il sensore e il kit DPD non concordano

Una differenza tra la lettura del sensore e quella del kit DPD di bordo vasca o di impianto ha di solito poche cause: pH cambiato rispetto all’ultima taratura, membrana sporca o elettrolita esausto, portata nella cella fuori dai valori del costruttore, reattivo DPD scaduto. Prima di ritarare il sensore conviene verificare pH e portata, poi ripetere la misura DPD con reattivo nuovo.

Se l’impianto usa cloro e acido cianurico (piscine esterne) o cloramine, la risposta del sensore cambia: va scelto un modello adatto a quella chimica. In caso di dubbio un campione analizzato in laboratorio, prelevato nello stesso momento della lettura, aiuta a capire quale dei due strumenti sbaglia.