چگونه یک pH متر را کالیبره کنیم؟

کالیبراسیون pH متر یک مرحله ضروری هنگام استفاده از pH متر است زیرا الکترود با گذشت زمان تغییر می کند. این به این دلیل است که مایعات موجود در الکترود pH متر هر چه بیشتر از دستگاه استفاده شود، فرسوده می شوند. این باعث ایجاد خطای اندازه گیری در دستگاه می شود. شما می توانید با کالیبره کردن pH متر خود این خطای اندازه گیری را تعیین کنید. این کار نتیجه شما را با مقدار استاندارد تعیین شده (بین المللی) مقایسه می کند. در این مقاله، متخصصان ما توضیح می دهند که کالیبراسیون pH متر چگونه عمل می کند.

pH متر چیست؟

یک pH متر اسیدیته محلول آبی را اندازه گیری می کند. در واقع، این اندازه گیری مقدار یون های H+ در محلول های آبی است. با استفاده از pH متر، می توان هر محلول آبی را برای تعیین pH اندازه گیری کرد.

هر چند وقت باید یک pH متر را کالیبره کرد؟

فرکانس کالیبراسیون pH متر به میزان استفاده و آلودگی احتمالی بستگی دارد. هر چه میزان استفاده و آلودگی بیشتر باشد، نیاز به کالیبراسیون pH متر بیشتر است. برای جلوگیری از خطاهای اندازه گیری، حداقل دو بار در ماه کالیبراسیون pH متر را انجام دهید. همچنین توصیه می شود در موارد زیر pH متر را کالیبره کنید:

• هنگام استفاده از الکترود جدید
• هنگامی که الکترود برای مدت طولانی استفاده نشده است
• بعد از تمیز کردن الکترود
• پس از اندازه گیری محلول قوی
• زمانی که دستیابی به دقت بسیار بالا بسیار مهم است

یک الکترود نو یا خشک را به مدت حداقل 4 ساعت در ظرفی حاوی محلول نگهدارنده خیس کنید. یک الکترود معمولی را به مدت 15 دقیقه در یک فنجان آب شیر خیس کنید.

برای کالیبراسیون pH متر از چه چیزی استفاده می کنید؟

برای کالیبراسیون pH متر به دو نوع محلول بافر نیاز دارید: pH 7 و pH 4. این محلول های بافر به نمایش مقادیر صحیح pH کمک می کنند، زیرا هنگام استفاده از pH متر، می خواهید مطمئن شوید که pH متر اندازه گیری صحیح را نشان می دهد. از محلول های بافر با pH شناخته شده استفاده کنید تا بتوانید دستگاه را تنظیم کنید. ابتدا با محلول بافر pH 7 و سپس محلول بافر pH 4 شروع کنید. با این حال، برای هر بار کالیبراسیون pH متر، از محلول بافر تازه مطمئن شوید.

به شرح زیر می توانید یک pH متر را کالیبره کنید:

1. الکترود را در محلول بافر pH 7 قرار دهید و حدود 1 دقیقه صبر کنید تا قرائت ثابت شود.
2. دستگاه باید مقدار pH 7.0 را نشان دهد. اگر اینطور نیست، pH متر را روی این مقدار تنظیم کنید.
3. الکترود را به خوبی با آب بدون یون شستشو دهید و سپس الکترود را در محلول بافر pH 4 قرار دهید.
4. مراحل 1 تا 4 را تکرار کنید تا زمانی که قرائت قابل اعتمادی به دست آورید. هرچه مقدار نمایش داده شده با مقدار pH 4 بیشتر فاصله داشته باشد، اختلاف دستگاه اندازه گیری شما بیشتر است.

 

دستگاه ph متر چیست؟

pH متر دستگاهی است که برای اندازه گیری قلیایی و اسیدی بودن محلول در بسیاری از آزمایشگاه ها، محیط زیست، صنایع شیمیایی و فرآیندهای مختلف کاربردی حیاتی دارد. فرقی نمی کند که آزمایش pH را در آزمایشگاه یا محیط بیرون انجام دهید، طیف وسیعی از تسترها و مترها برای برآورده کردن نیازهایتان وجود دارد. تسترهای جیبی، جایگزینی اقتصادی برای اندازه گیری های معمول هستند. مترهای قابل حمل دستی برای محیط بیرون، خط تولید و آزمایشگاه ایده آل هستند. مترهای رومیزی انتخابی عالی برای اندازه گیری دقیق pH روی میز آزمایشگاه هستند. همچنین، pH مترهای ویژه به همراه الکترودهای ISE و الکترودهای ISFET برای کاربردهای خاص یون یا محیط های خشن در دسترس هستند.

 

نکته قبل از کالیبراسیون ph متر

الکترود تستر pH خود را قبل از استفاده به مدت حداقل 30 دقیقه در محلول نگهداری الکترود، بافر pH 4 یا آب شیر قرار دهید. از آب بدون یون استفاده نکنید.

 

چه زمانی یک pH متر را کالیبره کنیم؟

قبل از هر بار استفاده یا حداقل یک بار در هر چهار ساعت استفاده، pH متر خود را کالیبره کنید. کالیبراسیون خطاهای ذاتی تمام الکترودها را، به ویژه با گذشت زمان یا آلودگی، اصلاح می کند. برای کالیبراسیون pH متر، باید به دفترچه راهنمای خاص pH متر خود مراجعه کنید. هر متر ممکن است کمی متفاوت باشد، اما مراحل کالیبراسیون مشابه هستند.

 

نحوه کالیبراسیون یک pH متر یا تستر pH

در اینجا دستورالعمل های اولیه نحوه کالیبراسیون یک pH متر برای کالیبراسیون یک نقطه ای آورده شده است. برای دستورالعمل های گام به گام در مورد کالیبراسیون دقیق یا کالیبراسیون یک، دو و سه نقطه ای، به دفترچه راهنمای کاربر سازنده تستر یا متر خود مراجعه کنید.

 

روشن کردن متر: دکمه روشن/خاموش را به مدت چند ثانیه فشار دهید تا تستر یا متر روشن شود.

آماده سازی محلول بافر: برای کالیبراسیون یک pH متر، به طور کلی به بیش از یک بافر نیاز دارید، به خصوص اگر کالیبراسیون بیش از یک نقطه انجام می دهید. برای کالیبراسیون یک نقطه ای، از محلول بافر با pH 7.0 استفاده کنید. برای جلوگیری از آلودگی، الکترود را درون بطری فرو نکنید، بافر را پس از استفاده دور بریزید و بافر را دوباره به بطری برنگردانید.

آماده سازی الکترود: الکترود pH متر را از محلول نگهداری آن برداشته و با آب مقطر بشویید. به آن دست نزنید و الکترود را به چیزی برخورد ندهید.

کالیبراسیون: الکترود تمیز را در محلول بافر pH فرو ببرید. دکمه کالیبره را فشار دهید و منتظر بمانید تا متر ثابت شود. الکترود را از محلول بافر خارج کنید. دوباره الکترود را با آب مقطر بشویید.

اکنون برای تست pH محلول خود آماده هستید.

اهمیت کالیبراسیون حسگر pH و محلول های کالیبراسیون

در بسیاری از نمونه های آبی از جمله آب، اندازه گیری pH برای تعیین میزان اسیدی یا بازی بودن محلول بسیار مهم است. عددی که به دست می آورید بین 0 تا 14 قرار می گیرد. نمونه ای با pH 7 خنثی در نظر گرفته می شود. هر عددی کمتر از 7 اسیدی و هر عددی بالاتر از 7 قلیایی است. در حالی که اندازه گیری pH در طیف گسترده ای از کاربردها مفید است، این اندازه گیری ها به ویژه در کاربردهای صنعتی اهمیت ویژه ای دارند. برخی از کاربردهای رایج که در آن از اندازه گیری pH استفاده می شود عبارتند از:

• کنترل کیفیت مواد غذایی
• خنثی سازی pH در پساب
• ساخت کاغذ
• اسکرابرهای بو
• پایش محیط زیست
• کنترل دیگ بخار و برج خنک کننده
• آنالیز خون برای دستگاه های پزشکی مختلف
• پیش تصفیه آب
• کنترل استخر شنا

این فرآیندها بدون درک تأثیر pH در مراحل مختلف قابل تکمیل نیستند. همچنین می توانید با اندازه گیری pH، کیفیت آب را تعیین کنید. هنگامی که pH بیش از حد اسیدی یا قلیایی باشد، این ممکن است نشان دهد که آب حاوی سطح بالایی از آلاینده ها است.

اگر می خواهید pH آب یا نمونه آبی را اندازه گیری کنید، دقیق ترین روش استفاده از حسگر pH است.

 

اهمیت و نحوه کالیبراسیون حسگر pH

هنگام اندازه گیری pH با الکترود و pH متر، مهمترین ابزاری که باید در اختیار داشته باشید مجموعه ای از محلول های کالیبراسیون pH است که اغلب به عنوان بافر pH شناخته می شوند. اگرچه ساخت بافر pH خانگی امکان پذیر است، اما این کار می تواند منجر به نتایج نادرست شود. محلول های کالیبراسیون pH با درجه حرفه ای بسیار پایدار هستند و برای مقاومت در برابر تغییر فرموله شده اند و نتایج سازگار و دقیقی را ارائه می دهند. برای دستیابی به نتایج دقیق با pH متر و حسگر، توصیه می شود قبل از هر بار استفاده دستگاه را حداقل با دو محلول کالیبراسیون کالیبره کنید.

با کالیبراسیون دستگاه، می توانید اطمینان حاصل کنید که الکترود به مرور زمان دچار تغییر و آسیب نشده باشد. هر کالیبراسیون دو نقطه ای الکترود، هر دو افت و شیب را بررسی می کند. با این حال، هر الکترود با گذشت زمان تغییر می کند، که می تواند دقت اندازه گیری pH را کاهش دهد. هنگامی که pH متر خود را کالیبره می کنید، مشکلات مربوط به الکترود کاهش می یابد زیرا کالیبراسیون افت و شیب واقعی را تعیین می کند. این تعیین سپس به عنوان یک به روز رسانی به pH متر شما ارسال می شود.

اگر متوجه شدید که افت و شیب الکترود pH متر شما به طور قابل توجهی با مقدار مورد انتظار متفاوت است، این نشان می دهد که الکترود pH شما ممکن است کثیف یا آسیب دیده باشد. به خاطر داشته باشید که چندین محلول مختلف برای کالیبراسیون pH متر وجود دارد که باید از آنها مطلع باشید. این مقاله به طور مفصل در مورد محلول های کالیبراسیونی که در اختیار دارید توضیح می دهد.

نحوه کالیبراسیون حسگر pH

برای کالیبراسیون pH متر، دو محلول بافر جداگانه وجود دارد که باید از آنها استفاده کنید، از جمله محلول های pH4 و pH7. این محلول های خاص به دست آوردن مقادیر صحیح pH را برای شما آسان تر می کند. قبل از کالیبراسیون pH متر، مطمئن شوید که محلول هایی که استفاده می کنید تازه هستند. اگر از محلول های pH4 و pH7 استفاده می کنید، باید قبل از استفاده از محلول pH4 با محلول بافر pH7 شروع کنید. مراحل کالیبراسیون pH متر ساده و سرراست است.

چرا نیاز به کالیبراسیون pH متر دارید؟

همانطور که قبلا گفته شد، دلایل زیادی وجود دارد که چرا باید به طور مرتب pH متر خود را کالیبره کنید. صرف نظر از کیفیت pH متر شما، تمام الکترودها با گذشت زمان عملکردشان ضعیف تر می شود. هنگامی که یک الکترود عملکرد ضعیف تری پیدا می کند، اندازه گیری های pH که به دست می آورید کمتر دقیق خواهند بود، که در صورت نیاز به اندازه گیری pH برای مصارف صنعتی می تواند مشکل ساز شود.

اگر نیاز به اندازه گیری دقیق pH دارید، کالیبراسیون حسگر pH در آزمایشگاه کالیبراسیون ضروری و بسیار توصیه می شود.

اصطلاح “offset” الکترود به عددی گفته می شود که هنگام قرار دادن الکترود در محلول pH7 حاصل می شود.  “شیب” نیز با اندازه گیری اختلاف بین محلول های pH4 و pH7 تعیین می شود. به خاطر داشته باشید که این خوانش ها به میلی ولت (mV) نمایش داده می شوند. اگرچه هر الکترود دارای یک “offset” و “شیب” پایه است، این خوانش ها با گذشت زمان تغییر خواهند کرد. کالیبراسیون pH متر به شما امکان می دهد میزان تغییر این خوانش ها را شناسایی کنید و سپس نتایج را وارد pH متر خود کنید.

با استفاده از محلول های کالیبراسیون مناسب، می توانید تشخیص دهید که آیا pH متر شما آسیب دیده است و نیاز به تعویض دارد. اگر خوانش هایی که هنگام کالیبراسیون pH متر به دست می آورید با مقادیر مورد انتظار مطابقت ندارد، ممکن است کل pH متر شما نیاز به تعویض داشته باشد.

محلول های کالیبراسیون pH متر

برای کالیبراسیون pH متر سه محلول جداگانه وجود دارد که عبارتند از: محلول های استاندارد، هزارمی و فنی.

محلول های کالیبراسیون استاندارد دارای دقت تضمین شده به اضافه یا منهای 0.01 در مقیاس pH هستند. این محلول ها همچنین در هفت مقدار pH متمایز در دسترس هستند که از 1.68 تا 10.01 را شامل می شود. رایج ترین بافرها دارای مقادیر pH 4.01، 7.01 و 10.01 هستند. خواهید دید که محلول های کالیبراسیون استاندارد را می توان برای تقریباً هر کاربردی استفاده کرد. برای به دست آوردن خوانش دقیق، مطمئن شوید که نمونه ای که اندازه گیری می کنید حدود 25 درجه سانتیگراد (77 درجه فارنهایت) باشد.

محلول های هزارمی در بسیاری از محدوده های pH مختلف در دسترس هستند. مزیت اصلی استفاده از محلول هزارمی این است که این محلول خاص بسیار دقیق است. هنگامی که از محلول استاندارد یا فنی استفاده می کنید، دقت آن حدود مثبت/منهای 0.01 در مقیاس pH است. در مقایسه، محلول های هزارمی دارای دقتی معادل مثبت/منهای 0.002 در مقیاس pH هستند که به طور قابل توجهی بهتر است. چنین اندازه گیری های دقیقی در مکان هایی مانند مراکز تحقیقات پزشکی، تصفیه خانه های آب آشامیدنی شهری و آزمایشگاه های علوم ضروری است.

در مورد محلول های فنی، دقت و مشخصات آنها مشابه محلول های استاندارد است. تفاوت اصلی این است که محلول های فنی در طیف بسیار گسترده تری از مقادیر pH در دسترس هستند. شما تقریباً در هر نقطه از مقیاس pH می توانید یک محلول فنی پیدا کنید. محلولی که تصمیم به استفاده از آن می گیرید به میزان دقت مورد نیاز برای خوانش های شما بستگی دارد.

هر چند وقت باید pH متر خود را کالیبره کنید؟

سرعت کالیبراسیون pH متر شما بستگی به میزان آلودگی دستگاه و دفعات استفاده از آن دارد. اگر از pH متر به طور مکرر استفاده می کنید، باید به طور مرتب آن را کالیبره کنید. در صورتی که pH متر شما به شدت آلوده باشد نیز همینطور است. برای اینکه از خطاهای قابل توجه اندازه گیری جلوگیری کنید، دو بار در ماه pH متر خود را کالیبره کنید. همچنین باید در موارد زیر pH متر را کالیبره کنید:

هنگامی که از یک الکترود کاملا جدید استفاده می کنید

هنگامی که تصمیم به تمیز کردن الکترود می گیرید

زمانی که الکترود یا متر برای مدت طولانی استفاده نشده باشد

هنگامی که نیاز به دستیابی به یک اندازه گیری دقیق دارید

پس از اندازه گیری یک محلول قوی

مدت زمانی که باید الکترود را هنگام تلاش برای کالیبراسیون pH متر خیس کنید، به وضعیت الکترود بستگی دارد. اگر برای هر نوع کاربردی به خوانش های دقیق pH نیاز دارید، مهم است که اندازه گیری هایی که به دست می آورید دقیق باشند. با استفاده از محلول های کالیبراسیون pH می توانید دقت pH متر خود را شناسایی کنید. با انجام این فرآیند، قادر خواهید بود حسگر خود را کالیبره کنید و مطمئن شوید که خوانش هایی که به دست می آورید دقیق هستند. چندین نوع محلول در اختیار شما وجود دارد، از جمله محلول های استاندارد، هزارمی و فنی.

اگرچه فرآیند کالیبراسیون می تواند طولانی باشد، اما به دلیل اینکه خوانش ها با گذشت زمان و فرسودگی الکترود می توانند غیر دقیق شوند، این امر ضروری است. هنگامی که سه مرحله ذکر شده در بالا را دنبال می کنید، باید بتوانید pH متر خود را به درستی کالیبره کنید. با گذشت زمان، فرآیند کالیبراسیون با عادت کردن به آن ساده تر خواهد شد.