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+GF+pH电极系统校准方法

 更新时间:2023-05-22 点击量:1505

+GF+pH电极系统校准方法

pH电极有两个功能需要校准:

温度校准

随着pH值中性(pH值7)偏移或温度从25°C偏移,电化学输出会受到影响。

 *  例如:温度在25° C,PH5 的毫伏值没有受到影响。

 ** 如果温度降低到15° C,电极输出将被转移0.06 个pH 单位。

•  当新的电极第一次投用,电极的输出温度(从3K BALCO 或Pt1000 RTD)必须进行校准一次。此校准不需要重复。

•  因为温度的测量对电化学测量具有重要影响,在pH 值/ MV 校准前,新的pH 电极输出的温度应该校 验。

注:所有SIGNET 变送器和控制器包含自动温度补偿

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补偿(Offset)和斜率(Slope)的校准 由于pH电极的特性不断变化,pH电极校准是电极标准化工作中必须经常进行的一项重要工作。电极中含有一种凝胶,随着时间的推 移会耗尽,因此仪器必须定期重新调整,以保持系统的准确性。影响探头性能的因素有很多,包括老化、温度、涂层和化学品等。在 清洗和调节后,Signet pH电极可在两个不同pH值的pH缓冲溶液中校准(两点校准)。 pH电极是通过将其置于已知pH的缓冲溶液中并测量电池电位来校准的。pH值在pH 2-11范围内是线性函 数,因此需要两个校准点。最常见的校准缓冲液是4.01和7.00(@ 25°C)。如果pH值是在酸到中性范围测量, 我们建议使用缓冲pH 4.01和缓冲pH 7.00进行校准。如果测量的是碱性样品,我们建议使用缓冲7.00和缓冲 10.01进行校准。 玻璃电极的响应主要由偏移(Offset)和斜率(Slope)两个参数组成。pH为7时pH电极的理论输出为0 mV。偏移是pH值与标称值的偏差。在Signet变送器种,偏移校准是在STANDARD下进行的。 玻璃电极斜率为每个pH单位(mV/pH)产生的mV。在25°C,理论斜率为59.16 mV / pH。因此,在pH 4.01 时,会产生+177 mV,而在pH 10.01时(H+浓度较低),将产生-177 mV的电位(见表2)。对于一个新的电 极来说,在pH为7.00时将产生0-15 mV,其斜率效率(slope efficiency)在93.2 - 103%之间。在Signet 变送器中,手动斜率校准操作菜单是在SLOPE里。


pH系统校准

ORP没有温度传感器,所以系统校准只是电化学的微调。

ORP电极较典型的pH传感器需要更少的频率校准,氧化还原电位是铂电极与溶液中氧化还原物质相互作用的特征。

ORP测量只是反应过程中溶液还原或氧化电位的一个指标。始终执行单点校准(标准化)。使用9900或9950变送器,这可以在

STANDARD菜单里执行,忽略视斜率校准。如果在EasyCal(9900变送器第4代或更新)下校准ORP电极,单点校准将是您的选

择。

一个新的ORP电极测量所列值+/- 20mv。如果传感器本身具有+/- 20mv的重复性,两点校准不会提高测量的精度。除此之外,ORP没

有温度补偿, 所以如果测量不是在25°C下进行,任何好处都将丢失。在极少数的应用中一个真正的两点校准是可能的,只有一个氧化还

原偶在溶液中存在且它的化学性质是已知的。

校准应该使用预调好的ORP标准溶液如Zobell'S或LIGHT'S标准液,,或使用标准pH值4.01缓冲液和pH值7.00缓冲液混合饱和醌氢醌

粉(表3)。如果所有的醌氢醌溶解,继续添加直至少量的醌氢醌不能溶解。醌氢醌是ORP电极测定的氧化剂。请注意,Zobell的标准

液与Signet ORP仪表中的AutoCal功能不兼容。

预先包装或混合的醌氢醌溶液强度大,对电极有持久的影响,因此在校准后建议在返回使用前对电极进行适当的调节。还可以根据实验

室仪表确认的已知样品校准ORP电极。

选择一个mV值工艺值的溶液,如果可能的话,将溶液的温度调整到工艺温度,以使偏移最小化。

ORP电极可以工作直到偏移超过50 mV。

当偏移量大于50mv时,应更换电极。

Zobell's

溶液

Light's

溶液

pH4缓冲液

带氢醌*

pH7缓冲液

带氢醌*

ORP at 20 °C 268 mV 92 mV

ORP at 25 °C 228 mV 469 mV 263 mV 86 mV

ORP at 30 °C 258 mV 79 mV

表3:

ORP 测试溶液

* 氢醌饱和液 或者1/8 克/

pH 7 50mL/pH 4饱和溶

液,或带1/8g 氢醌的PH7

缓冲液

ORP系统校准

如何计算pH电极的斜率效率

选择两个pH缓冲液检查pH探头性能,pH 4.01和pH 7.00。测量电位(E2-E1)与pH值(7.00 - 4.01)的比值给出直线的斜率。

1.  读取两个校准缓冲液中产生的mV电位。

2.  确定斜率(每pH单位产生的mV电位)。

3.  这个数字除以理论斜率,pH值59.16 mV / @ 25°C再乘以100。 

示例1

pH电极在pH 7.00缓冲液中产生-12 mV,在pH

4.01缓冲液中产生+162 mV。

160 mV  - (-12 mV) = 172 mV

172 mV/ 3 = 57.33 mV/pH unit

57.33/59.16 x 100  = 96.9 % 效率

在例2中,斜率效率为90.1%是可以接受的,但是-45 mV的偏移量是不可接受的。偏移可. 是参考电极被污染或中毒的结果。斜率偏移

可能是玻璃被蚀刻或附着硬物的结果。 

随着电极的老化,斜率逐渐减小,一般可接受85% - 105%的斜率。如果偏置值(pH 7.00)为> +/- 45mv,则应更换电极。当电极要

求很高的精度时,偏移量和斜率值需要尽可能接近理论值。

2点pH校准请参阅仪表手册的校准部分。如果是4-20mA的无显示应用,请参阅2751智能传感器信号放大器的校准部分,以便进行

两点pH校准。