۱۰ اشتباه رایج در اندازهگیری pH
۱۰ اشتباه رایج در اندازهگیری pH
۱۰ اشتباه رایج در اندازهگیری pH: تیم فنی هانا اینسترومنتس (Hanna Instruments) در طول سالها فعالیت خود، با روشهای درست و نادرست زیادی در اندازهگیری pH مواجه شده است. به همین دلیل، لیستی از ۱۰ اشتباه رایج در اندازهگیری pH را به همراه توصیههای کاربردی برای حل هرکدام جمعآوری کردهایم.
۱۰ اشتباهی که کارشناسان فنی ما بیشتر از همه با آنها مواجه میشوند:
- خشک نگه داشتن الکترود
- پاک کردن شیشه حساس الکترود با دستمال
- نگهداری الکترود در آب دیونیزه (DI)
- تمیز نکردن الکترود
- اشتباهات کالیبراسیون
- انتخاب نامناسب الکترود برای کاربرد مورد نظر
- شل نکردن یا برنداشتن درپوش محفظه تزریق الکترولیت
- پایین بودن سطح محلول الکترولیت
- غوطهور نشدن کامل پراب در نمونه
- استفاده از الکترودهای کهنه و منقضیشده
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 1#: خشک نگهداشتن الکترود
شیشه حساس الکترود pH از سه لایهی مجزا تشکیل شده است: یک لایه ژل شیشهای هیدراته (آبپوشیده) بیرونی، یک لایه خشک میانی و یک لایه هیدراته داخلی. لایههای هیدراته وظیفه ایجاد حساسیت لازم برای تشخیص تغییرات pH را بر عهده دارند. خشک شدن الکترود، حساسیت آن را به شدت کاهش میدهد.
این اتفاق باعث نوسان در خوانش اعداد، کاهش سرعت پاسخدهی و ثبت نتایج نادرست میشود. خوشبختانه در بیشتر موارد میتوانید با قرار دادن حباب و بخش اتصال (Junction) الکترود در «محلول نگهداری pH به مدت حداقل یک ساعت، آن را دوباره احیا کنید. پس از آن کافی است الکترود را کالیبره کرده و اندازهگیری را شروع کنید.
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 2#:پاک کردن شیشه حساس الکترود با دستمال
الکترود ولتاژی را بر اساس pH نمونهای که در آن قرار دارد به دستگاه ارسال میکند. پاک کردن شیشه الکترود با دستمال میتواند الکتریسیته ساکن ایجاد کند که در ولتاژ خروجی اختلال به وجود میآورد. با خراب شدن ولتاژ، محاسبات دستگاه نیز به هم ریخته و عدد pH اشتباه نشان داده میشود. علاوه بر این، این کار به لایهی هیدراته شیشه که با نگهداری درست ایجاد شده، آسیب میزند.
به جای پاک کردن شیشه الکترود، آن را با آب مقطر یا دیونیزه شستشو دهید. در صورت نیاز، میتوانید برای گرفتن رطوبت اضافی، یک دستمال کاغذی بدون پرز را بهآرامی و بدون کشیدن روی سطح شیشه، با آن تماس دهید (فقط ضربه ملایم بزنید).
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 3#: نگهداری الکترود در آب دیونیزه
استفاده از آب خالص (مانند آب دیونیزه، مقطر یا آب تصفیه شده با اسمز معکوس) برای نگهداری الکترود یک اشتباه بزرگ است.
آب دیونیزه تقریباً بدون یون است، در حالی که داخل الکترود (هم محلول پرکننده و هم بخش هیدراته شیشه حساس) پر از یون است. وقتی الکترود در محیطی بدون یون قرار میگیرد، یونهای داخل آن برای ایجاد تعادل به سمت بیرون حرکت میکنند. با گذشت زمان، بیشتر یونها از الکترود خارج شده و آن را بلااستفاده میکنند. همچنین شیشه الکترود با سرعت بسیار بیشتری تخریب شده و طول عمر آن کوتاه میشود.
اگر با الکترودی مواجه شدید که در آب دیونیزه یا مقطر نگهداری شده، سریعاً آن را خارج کنید. اگر الکترود قابلیت شارژ دارد، محلول داخلی آن را تعویض کنید. پس از تعویض محلول، الکترود را در محلول نگهداری مخصوص قرار داده و سپس کالیبره کنید.
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 4#: تمیز نکردن الکترود
برای ثبت نتایج دقیق، تمیز کردن الکترود به اندازه کالیبراسیون اهمیت دارد؛ چرا که رسوبات ایجاد شده روی الکترود، سطح شیشه حساس را میپوشانند. در این حالت، شما به جای خود نمونه، ترکیب رسوب و نمونه را اندازهگیری میکنید.
الکترودهای کثیف دیرتر به تغییرات پاسخ میدهند. حتی ممکن است عددی را ثبت کنید که به نظر پایدار میرسد، اما در واقع با سرعتی بسیار کند در حال حرکت به سمت عدد واقعی است. حتی اگر الکترود در ظاهر تمیز باشد، ممکن است لایه نازکی از چربی یا رسوب روی آن وجود داشته باشد که با چشم دیده نشود.
بهترین راه، استفاده از محلولهای تمیزکننده اختصاصی الکترودهای pH است. بهتر است محلولی را انتخاب کنید که متناسب با نوع کاربری شما فرموله شده باشد؛ به عنوان مثال، محلولهای ویژهای برای پاک کردن رسوبات آبمیوه ها یا چربیها از روی الکترود وجود دارند تا مطمئن شوید تمام ذرات مزاحم کاملاً از بین رفتهاند.
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 5#: اشتباهات کالیبراسیون
کالیبراسیون و انتخاب بافرهای مناسب، رایجترین دغدغهی کاربران است.
برای دریافت بهترین نتیجه، باید از بافرهایی استفاده کنید که محدوده pH نمونه شما را پوشش دهند (اصطلاحاً روش Bracket) برای تعیین نقطه مبدا (خنثی)، همیشه باید بافر pH 7 در فرآیند کالیبراسیون وجود داشته باشد. به عنوان مثال، اگر pH نمونه شما حدود ۸.۶ است، باید از بافرهای ۷ و ۱۰ برای کالیبراسیون استفاده کنید.
دوره زمانی کالیبراسیون به میزان دقت مورد نیاز شما بستگی دارد. کالیبراسیون روزانه بهترین حالت است؛ اما اگر درصد خطای کوچکی برایتان مشکلی ایجاد نمیکند، انجام روزانه آن ضروری نیست، هرچند که همچنان به شدت توصیه میشود.
____________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 6#: انتخاب نادرست الکترود برای کاربرد موردنظر
همه الکترودهای pH مثل هم ساخته نشدهاند؛ برخی از آنها برای کاربردهای خاصی طراحی شدهاند. استفاده از الکترود نامناسب میتواند سرعت پاسخدهی را کاهش داده و عمر مفید قطعه را بسیار کوتاه کند.
بهتر است الکترودی را انتخاب کنید که دقیقاً با نوع نمونههای شما سازگار باشد. به عنوان مثال، الکترودهایی با نوک مخروطی و اتصال باز (Open Junction) برای اندازهگیری مستقیم نمونههای جامد و نیمهجامد مناسب هستند و شما را از ساخت محلول معلق بینیاز میکنند. همچنین الکترودهایی با اتصالات سرامیکی چندگانه، به الکترولیت اجازه میدهند تا سریعتر در نمونه پخش شود که این امر به پایداری بیشتر در اندازهگیری نمونههای با رسانایی (هدایت الکتریکی) کم کمک میکند.
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 7#: شل نکردن یا برنداشتن درپوش محفظه تزریق الکترولیت
بیشتر الکترودهای pH امروزی در واقع ترکیبی از دو الکترود هستند: الکترود اندازهگیری و الکترود مرجع.
الکترود مرجع به جریان آرام اما مداوم الکترولیت از درون پراب به سمت نمونه نیاز دارد. وقتی درپوش محفظه تزریق محکم بسته باشد، مایع الکترولیت نمیتواند به راحتی خارج شود. این مسئله باعث نوسان در خوانش اعداد شده و فرآیند پایداری دستگاه را بسیار طولانی یا ناممکن میکند.
راه حل بسیار ساده است؛ کافی است درپوش محفظه را شل کرده یا کاملاً بردارید.
____________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 8#: پایین بودن سطح محلول الکترولیت
در الکترودهای قابل شارژ، شما میتوانید در صورت کم شدن مایع الکترولیت در محفظه مرجع، آن را شارژ کنید. اما اگر این کار را به موقع انجام ندهید، دقت اندازهگیری شما آسیب میبیند. نوسان در پاسخدهی الکترود، شایعترین مشکل ناشی از کمبود سطح الکترولیت است.
جریان الکترولیت از بخش اتصال مرجع، مدار اندازهگیری را کامل میکند. مطمئن شوید که سطح محلول همواره در فاصلهای کمتر از ۱.۵ سانتیمتر (نصف اینچ) از درپوش محفظه قرار داشته باشد.
___________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 9#: غوطهوری نشدن کامل پراب در نمونه
بخش حسگر pH و اتصال مرجع باید کاملاً در محلول غوطهور باشند تا دستگاه درست کار کند. سنسور pH زمانی کار خود را انجام میدهد که شیشه حساس با نمونه در تماس باشد و ولتاژی تولید کند که با الکترود مرجع (که در همه نمونهها پایدار است) مقایسه شود. اگر هر کدام از این بخشها تماس کاملی با نمونه نداشته باشند، سیستم اندازهگیری ناقص مانده و اطلاعات غلط نمایش میدهد.
این مشکل به سادگی با اضافه کردن نمونه کافی (تا جایی که هم اتصال مرجع و هم شیشه حسگر کاملاً پوشانده شوند) برطرف میشود.
____________________________________________________________________________________________________________________________
اشتباه 10#: استفاده از الکترودهای کهنه و منقضی شده
با گذشت زمان و کهنه شدن الکترود، بخش شیشهای حسگر کارایی خود را از دست داده و دیگر مانند روز اول سریع پاسخ نمیدهد. در نهایت، الکترود دیگر نمیتواند تغییرات pH را به درستی ثبت کند.
برای بررسی وضعیت سلامت الکترود معیارهایی مانند «شیب» (Slope) و «آفست» (Offset) وجود دارند که در زمان کالیبراسیون مشخص میشوند. اگر علیرغم تمام تلاشها و نگهداریهای اصولی، الکترود کارایی مطلوبی ندارد، یعنی عمر مفیدش تمام شده و زمان تعویض آن فرا رسیده است.
ویژگی CAL Check در دستگاههای هانا
با وجود اینکه رعایت تمام این نکات ممکن است در ابتدا پیچیده به نظر برسد، اما بسیاری از دستگاههای کمپانی هانا به سیستم CAL Check™ مجهز هستند. این فناوری دادههای شیب و آفست الکترود را در کالیبراسیونهای مختلف مقایسه کرده و با عیبیابی داخلی خود، مشکلات احتمالی الکترود یا بافرها را سریعاً تشخیص میدهد.
این سیستم هوشمند هرگونه خطای ناشی از کثیفی الکترود یا آلودگی بافرها را به شما هشدار داده و وضعیت کلی سلامت الکترود را بعد از هر کالیبراسیون مشخص میکند. فناوری CAL Check حدس و گمان را از فرآیند کالیبراسیون حذف میکند تا با اطمینان کامل از سلامت الکترود، اندازهگیریهای دقیقی داشته باشید.
دیدگاه خود را ثبت کنید
تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟در گفتگو ها شرکت کنید.