Аналіз води і рідин на рівень pH

Вимірювання рн води є важливим параметром майже в кожному застосуванні якості води. В очищенні стічних вод pH регулюється як частина процесу отримання дозволу на скидання води, і багато процесів очищення залежать від pH. Під час відбору проб та моніторингу навколишнього середовища високі або низькі значення pH можуть свідчити про забруднення.

Рівень pH важливий у харчовій промисловості, оскільки він відіграє певну роль у смаку (кислотний — свіжий, нейтральний — прісний, лужний — неїстівний) та зберіганні їжі. У біотехнології pH необхідно ретельно контролювати під час виробництва розчинів для імуноферментного аналізу. Це лише декілька з багатьох застосувань, у яких pH є цінним вимірюванням.

Методи вимірювання pH

Для вимірювання активності іонів водню в розчині можна використовувати візуальні, фотометричні та потенціометричні методи. Візуальні та фотометричні методи базуються на зміні кольору специфічних органічних пігментів, щоб дізнатися який ph води. Візуальні методи доповнюються візуальними індикаторами, такими як тестові смужки pH, тоді як фотометричне визначення включає пропускання світла через зразок та вимірювання поглинання.

Застосування візуального або фотометричного визначення pH обмежене. Вимірювання будуть ненадійними, якщо вимірюваний розчин каламутний або має певний колір. Деякі вимірювальні розчини також містять хімічні зв'язки, які руйнують кольорові індикатори шляхом окислення або відновлення та призводять до неправильних результатів.

Хоча тест-смужки для вимірювання pH можуть бути корисними для швидкого, самостійного моніторингу рівня рН, вони не такі надійні, як pH-електрод.

Потенціометричні методи визначають рівень ph води, використовуючи електричний потенціал pH-чутливих електродів як вимірювальний сигнал, який потім відображається pH-метром. Недоліки візуальних та фотометричних методів відсутні у потенціометричних методах, оскільки потенціометричні датчики дуже чутливі, селективні та можуть використовуватися практично в будь-якій області застосування.

Наразі немає pH-електрода, який можна використовувати для кожного можливого застосування, оскільки для різних застосувань існують різні вимоги.

Існує багато різних застосувань, особливо в лабораторії! Унікальні застосування можуть вимагати певного матеріалу стержня, системи відліку, типу переходу, кількості переходів, еталонного електроліту та/або форми мембрани. Через широкий асортимент лабораторних pH-електродів, у вас можуть виникнути складнощі при виборі правильної моделі. Зверніться до менеджерів компанії https://nanomarket.ua/ і вам допоможуть підібрати необхідну модель та нададуть консультацію стосовного того, як виміряти ph води.

Навіщо виконувати калібрування рН-електрода?

Калібрування pH виконує дві речі:

1. Встановлює новий нахил електрода на основі рівняння Нернста.
2. Встановлює нульову точку.

Оскільки обидва ці показники можуть змінюватися з часом, необхідне часте калібрування.

Нульова точка, також відома як потенціал/точка асиметрії, зазвичай є значенням мВ, коли електрод поміщений у буфер з pH 7. Теоретична нульова точка, що не дивно, дорівнює 0 мВ. Це вірно, оскільки електрод порівняння зазвичай знаходиться в розчині електроліту з pH 7. Якщо електрод порівняння та чутливий електрод знаходяться в розчині з однаковим pH, теоретично не повинно бути різниці в їхніх потенціалах, що призведе до відображення 0 мВ на pH-метрі.

Нульова точка корисна для визначення робочого стану електрода. Якщо точка асиметрії починає занадто сильно відхилятися від нуля, можливо, електрод потрібно буде очистити, обслужити або замінити. Точка асиметрії змінюватиметься з віком електрода, тому рекомендується регулярне калібрування, яке потрібно проводити частіше, коли електрод старіє, щоб компенсувати ці зміни та правильно вимірювати кислотність води.

Як часто слід проводити калібрування?

Мабуть, найпоширеніше питання щодо калібрування полягає в тому, як часто його слід проводити. Частота наступних калібрувань залежить від застосування. Деякі застосування вимагають щоденного калібрування, тоді як інші можуть вимагати лише щотижневого або щомісячного калібрування. Якщо можливо, найкраще проводити калібрування на початку кожного дня.

Частіше калібрування необхідне під час вимірювання у сильно забруднених зразках або зразках з низьким вмістом іонів. pH-електроди, що використовуються в сильнокислих середовищах та середовищах з високою температурою, також потребують частішого калібрування, оскільки ці електроди старіють набагато швидше, що призводить до уповільнення реакції, зміни нахилу електрода та дрейфу нульової точки.

Скільки точок калібрування слід використовувати?

Перед тим, як визначити ph розчинів необхідно провести калібрування. Кількість точок калібрування є поширеною темою для обговорення. Більшість лабораторних та польових приладів дозволяють калібрувати до 3 буферів.

Калібрування можна завершити після використання одного буфера, що призведе до завершення одноточкового калібрування. Нульова точка визначається під час одноточкового калібрування, тоді як нахил електрода є теоретичним нахилом Нернста. Слід зазначити, що одноточкове калібрування необхідно виконувати з буфером pH 7.

Діапазон використання одноточкового калібрування обмежений, оскільки електрод, калібрований по одній точці (тобто pH 7), слід використовувати лише для вимірювання в діапазоні від 6,5 pH до 7,5 pH. Отримане значення pH може бути використано для порівняння з раніше отриманими результатами вимірювань, але не є абсолютним значенням.

Найкраще виконати принаймні двоточкове калібрування, використовуючи буфер pH 7 як одну з цих точок. Для двоточкового калібрування використані буфери pH повинні відрізнятися щонайменше на дві одиниці pH та повинні знаходитися в межах очікуваних умов вимірювання рН.

Триточкове калібрування зазвичай виконується, коли умови pH зразка недостатньо вивчені. Асиметрія та нахил визначаються як для двоточкового, так і для триточкового калібрування. Для перевірки свого електрода ви можете виконати тестування дощової води, ph дощової води повинен дорівнювати 5,6.

Калібрування pH-електрода

Калібрування електрода необхідне для встановлення нахилу та нульової точки електрода. Оскільки обидва ці показники можуть змінюватися з часом, необхідне часте калібрування.

Для забезпечення точного калібрування рекомендуються такі кроки:

1. Перевірте вік електрода. pH-електроди зазвичай служать 12 – 18 місяців. Це стосується незалежно від того, чи використовується електрод, чи ні. Код партії визначатиме вік вашого pH-електрода. Код партії складається з двох цифр, за якими йде літера. Цифри вказують на рік виробництва, а літери на місяць, тобто A – січень, B – лютий, C –березень тощо. Зверніть увагу, що літера «I» не використовується, це означає H – серпень та J – вересень тощо. Приклад: 15A вказує на те, що електрод був виготовлений у січні 2015 року.
2. Виконуйте планове технічне обслуговування. Підтримка чистоти електрода може допомогти усунути проблеми з калібруванням. pH-електроди зазвичай потребують щотижневого або щомісячного очищення. Щоб ваші вимірювання ph води були точними завжди перевіряйте інструкції до вимірювача та електрода, щоб отримати інформацію про калібрування та планове технічне обслуговування.
3. Перевірте електрод на наявність пошкоджень. Електрод необхідно замінити, якщо скляна колба на кінчику електрода пошкоджена або якщо пошкоджено корпус електрода (пластик чи скло).
4. Перевірте датчик температури. Оскільки нахил електрода залежить від температури розчину, дуже важливо, щоб вимірювання pH проводилися за допомогою точного датчика температури.
5. Відкрийте отвір для заповнення електроду. Для лабораторних електродів з можливістю заповнення еталонним розчином, першим кроком для калібрування та/або вимірювання є відкриття отвору для заповнення. Залежно від моделі, отвір для заповнення може бути у вигляді слайдера або пробки. Отвір для заповнення завжди має бути відкритим під час калібрування та вимірювання! Тоді ваше вимірювання ph дистильованої води або іншого розчину завжди буде точним.
6. Перевірте рівень електроліту. Для електродів, що перезаправляються, переконайтеся, що рівень заповнення електролітом щонайменше на 2 см вище рівня вимірювального розчину. Замініть електроліт, якщо він забруднений.
7. Використовуйте свіжі, невикористані, непротерміновані буфери. Після використання буферів для калібрування вони вважаються забрудненими і не повинні використовуватися повторно. Повторне використання буферів може призвести до повільної реакції pH-електрода або неможливості калібрування.
8. Виконайте принаймні 2- або 3-точкове калібрування. Найкраще проводити калібрування принаймні по 2 точкам, щоб визначити рівень рн зразка. Буфер pH 7 має бути однією з цих точок.
9. Переконайтеся, що електрод не висох. pH-електрод, якому дали висохнути, може потребувати заміни. Тому переконайтеся, що електрод належним чином зберігався, перевіривши процедури в інструкціях до вимірювача та/або електрода.
10. Якщо можливо, скиньте калібрування до заводських значень. Не всі прилади оснащені цією можливістю, але повернення до заводських значень калібрування може допомогти видалити попередження про помилки калібрування. Будь ласка, зверніться до інструкції користувача, щоб відновити заводське калібрування, оскільки цей процес може відрізнятися залежно від приладу.
11. Помістіть електрод у кожен буферний розчин. Стабільне значення має бути досягнуто протягом приблизно 60 секунд. Повільна реакція свідчить про те, що електрод старий або брудний.
12. Перевірте вибраний набір буферів. Значення pH буферних розчинів залежать від температури, і реакція може відрізнятися залежно від виробника.
13. Електролітний ключ та датчик температури мають бути занурені. Електролітний ключ має бути повністю занурений у розчин. Датчик температури також має бути в розчині, щоб точно компенсувати pH за температурою.
14. НІКОЛИ не приймайте калібрування поза діапазоном або сумнівні калібрування. Будь-які дані, зібрані за допомогою електрода, який має поганий результат калібрування, ймовірно, не будуть придатними для використання.

В офісі нашої компанії в місті Київ ви можете ознайомитися з наявними пристроями та придбати рН метр, який рн води визначає швидко та точно.