Assessment of the effectiveness of potentiometric sensors for measuring the pH of concrete

• Autorzy: Jaśniok Tomasz

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2024.9.4

Warianty tytułu

PL

Ocena skuteczności działania czujników potencjometrycznych do pomiaru pH betonu

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of long-term tests of pH-metric potentiometric sensors containing metal oxides in concrete, using the example of manganese oxide. Unfortunately, their long-term effectiveness in natural conditions is not known. These tests showed their poor effectiveness in determining the pH value under variable moisture conditions of concrete. The jumps in the potential of the pH sensors resulting from changes in humidity significantly exceeded the so-called theoretical Nernst response (59.16 mV per pH unit), which disqualifies them from monitoring changes in the pH of liquids in concrete pores in natural conditions.

PL

W pracy przedstawiono wyniki długotrwałych badań pH-metrycznych czujników potencjometrycznych w betonie zawierających tlenki metali, w tym wypadku tlenek manganu. Nie ustalono dotychczas, czy działają prawidłowo po długim czasie w warunkach naturalnych. Badania wykazały ich słabą skuteczność w określaniu wartości pH przy zmiennych warunkach wilgotnościowych betonu. Wynikające ze zmiany wilgotności skoki potencjału czujników pH znacznie przekraczały tzw. teoretyczną odpowiedź Nernsta (59,16 mV na jednostkę pH), nie mogą być więc stosowane w monitorowaniu zmian pH cieczy w porach betonu w warunkach naturalnych.

Słowa kluczowe

EN

corrosion; carbonation; pH

PL

korozja; karbonatyzacja; pH

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2024
• Tom: nr 9
• Strony: 261--264
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Jaśniok Tomasz

• Faculty of Civil Engineering, Silesian University of Technology, Gliwice, Poland

• https://orcid.org/0000-0002-6099-0355

Bibliografia

• [1] H. N. McMurray, P. Douglas, D. Abbot. 1995. “Novel Thick-Film pH Sensors Based on Ruthenium Dioxide-Glass Composites.” Sensors and Actuators B: Chemical 28(1): 9–15. DOI: 10.1016/0925-4005(94)01536-Q.
• [2] L. Manjakkal, D. Szwagierczak, R. Dahiya. 2020. “Metal Oxides Based Electrochemical pH Sensors: Current Progress and Future Perspectives.” Progress in Materials Science 109: 100635. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2019.100635.
• [3] A. Kisza. 2000. Elektrochemia I: Jonika. Warszawa: WNT.
• [4] T. Y. Kim, S. Yang. 2014. “Fabrication Method and Characterization of Electrodeposited and Heat-Treated Iridium Oxide Films for pH Sensing.” Sensors and Actuators B: Chemical 196: 31–38. DOI: 10.1016/j.snb.2014.02.004.
• [5] J. M. Gandía-Romero, I. Campos, M. Valcuende, E. García-Breijo, M. D. Marcos, J. Payá, J. Soto. 2016. “Potentiometric Thick-Film Sensors for Measuring the pH of Concrete.” Cement and Concrete Composites 68: 66–76. DOI: 10.1016/j.cemconcomp.2016.02.006.
• [6] S. Muralidharan, V. Saraswathy, A. Madhavamayandi, K. Thangavel, N. Palaniswamy. 2008. “Evaluation of Embeddable Potential Sensor for Corrosion Monitoring in Concrete Structures.” Electrochimica Acta 53(24): 7248–7254. DOI: 10.1016/j.electacta.2008.04.078.
• [7] G. S. Duffó, S. B. Farina, C. M. Giordano. 2010. “Embeddable Reference Electrodes for Corrosion Monitoring of Reinforced Concrete Structures.” Materials and Corrosion 61(6): 480–489. DOI: 10.1002/maco.200905346.
• [8] T. Jaśniok, M. Jaśniok. 2023. Sposób wytwarzania i aplikacji przewodzącej powłoki w badaniach polaryzacyjnych szybkości korozji stalowego zbrojenia, zwłaszcza w betonowych rdzeniach wyciętych z konstrukcji żelbetowej. Pat.243520. https://ewyszukiwarka.pue.uprp.gov.pl/search/pwp-details/ P.437855?lng=pl (access: 10.06.2024).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).