在水質(zhì)檢測、化工生產(chǎn)、食品加工、實(shí)驗(yàn)室分析等場景中,pH 復(fù)合電極是測量溶液酸堿度的核心工具。選對(duì)電極并規(guī)范使用,能大幅提升 pH 測量的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。本文將從選型原則和使用規(guī)范兩方面,為大家提供全面的實(shí)操指導(dǎo)。
一、 pH復(fù)合電極的選型原則
pH復(fù)合電極的選型需結(jié)合測量場景、溶液特性和精度需求,避免因選型不當(dāng)導(dǎo)致測量誤差大、電極壽命縮短等問題。
根據(jù)測量介質(zhì)特性選型
常規(guī)水溶液(如飲用水、自來水):選擇通用型 pH 復(fù)合電極,這類電極適配范圍廣,性價(jià)比高,能滿足日常酸堿度測量需求。
高粘稠介質(zhì)(如泥漿、果醬、乳液):優(yōu)先選用平頭型 pH 復(fù)合電極,平頭設(shè)計(jì)可避免電極膜被粘稠物質(zhì)覆蓋,保證離子交換順暢,同時(shí)減少電極污染。
強(qiáng)腐蝕性介質(zhì)(如強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、有機(jī)溶劑):需選擇耐腐蝕性材質(zhì)的電極,例如電極殼體為聚四氟乙烯(PTFE) 的型號(hào),可抵御強(qiáng)腐蝕介質(zhì)的侵蝕,延長電極使用壽命。
純水 / 超純水(如蒸餾水、去離子水):應(yīng)選用超低電導(dǎo)專用 pH 復(fù)合電極,這類電極內(nèi)置高濃度參比液,能降低純水測量時(shí)的極化現(xiàn)象,提升數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。
根據(jù)測量精度需求選型
日常質(zhì)控、粗略測量:選擇精度為 ±0.1pH 的經(jīng)濟(jì)型電極,可滿足基礎(chǔ)測量需求,控制成本。
實(shí)驗(yàn)室精密分析、科研實(shí)驗(yàn):需選用精度達(dá) ±0.01pH 的高精度電極,同時(shí)優(yōu)先選擇帶有溫度補(bǔ)償功能的型號(hào),消除溫度變化對(duì)測量結(jié)果的影響。
根據(jù)使用環(huán)境選型
在線連續(xù)監(jiān)測(如化工生產(chǎn)線、污水處理池):選擇工業(yè)級(jí)在線 pH 復(fù)合電極,具備防水、抗壓、抗干擾的特點(diǎn),適配長期戶外或工業(yè)現(xiàn)場使用。
實(shí)驗(yàn)室間斷性測量:選擇便攜式或臺(tái)式 pH 復(fù)合電極,體積小巧、操作便捷,便于收納和更換。
二、 pH 復(fù)合電極的規(guī)范使用步驟
正確的使用流程是保證測量準(zhǔn)確的關(guān)鍵,需嚴(yán)格遵循電極活化 — 校準(zhǔn) — 測量 — 清潔的操作順序。
電極活化處理
新電極或長期未使用的電極,在使用前需進(jìn)行活化。
將電極敏感膜浸泡在3mol/L 氯化鉀(KCl)溶液中,浸泡時(shí)間為 24 小時(shí);
若暫無 KCl 溶液,可使用 pH=4.00 的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液替代,浸泡時(shí)間延長至 48 小時(shí);
活化的目的是讓電極敏感膜充分水化,恢復(fù)離子響應(yīng)能力,避免測量時(shí)出現(xiàn)響應(yīng)慢、數(shù)據(jù)漂移的問題。
電極校準(zhǔn)操作
校準(zhǔn)是消除電極系統(tǒng)誤差的必要步驟,建議每次測量前都進(jìn)行校準(zhǔn),尤其是測量精度要求高的場景。
準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液:根據(jù)測量范圍,選擇至少兩種不同 pH 值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖液,常用組合為 pH=4.00、pH=6.86、pH=9.18;
校準(zhǔn)步驟
① 用蒸餾水沖洗電極敏感膜,并用濾紙輕輕吸干表面水分(切勿擦拭,防止損傷敏感膜);
② 將電極放入第一種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中,攪拌均勻后靜置,待讀數(shù)穩(wěn)定后,按下校準(zhǔn)鍵完成第一點(diǎn)校準(zhǔn);
③ 重復(fù)①的清洗步驟,將電極放入第二種標(biāo)準(zhǔn)緩沖液中,待讀數(shù)穩(wěn)定后完成第二點(diǎn)校準(zhǔn);
④ 校準(zhǔn)完成后,可將電極放入第三種緩沖液中驗(yàn)證,誤差應(yīng)在允許范圍內(nèi)。
樣品測量操作
用待測溶液沖洗電極 2-3 次,減少殘留緩沖液對(duì)測量結(jié)果的干擾;
將電極浸入待測溶液中,確保敏感膜完全浸沒,輕輕攪拌溶液,待讀數(shù)穩(wěn)定后記錄數(shù)據(jù);
測量不同樣品時(shí),需重復(fù)沖洗電極的步驟,避免樣品交叉污染。
電極清潔與保養(yǎng)
測量結(jié)束后的清潔保養(yǎng),直接影響電極的使用壽命和后續(xù)測量精度。
常規(guī)清潔:用蒸餾水沖洗電極敏感膜,吸干水分后,浸泡在 3mol/L KCl 溶液中保存;
污染后清潔
① 若電極被有機(jī)物污染(如油污、蛋白質(zhì)),可用 5% 的稀鹽酸或?qū)S们逑匆航?10-15 分鐘,再用蒸餾水沖洗干凈;
② 若電極被無機(jī)物污染(如水垢、金屬氧化物),可用稀硝酸浸泡 5 分鐘,沖洗后活化再使用;
注意事項(xiàng):電極禁止長時(shí)間浸泡在蒸餾水或純水中,否則會(huì)導(dǎo)致敏感膜脫水失效;避免電極受到撞擊或摩擦,防止敏感膜破損。
三、 選型與使用的常見誤區(qū)
誤區(qū) 1:盲目追求高精度電極,忽略實(shí)際測量需求。
糾正:日常粗略測量選用經(jīng)濟(jì)型電極即可,高精度電極適用于精密分析場景,過度追求精度會(huì)增加不必要的成本。
誤區(qū) 2:校準(zhǔn)后不驗(yàn)證,直接進(jìn)行樣品測量。
糾正:校準(zhǔn)后用第三種緩沖液驗(yàn)證,可及時(shí)發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)偏差,保證測量結(jié)果可靠。
誤區(qū) 3:測量完成后,電極直接裸露存放。
糾正:電極需浸泡在 KCl 溶液中保存,保持敏感膜水化狀態(tài),下次使用時(shí)無需長時(shí)間活化。