Калибровка pH метра с помощью регулировочных винтов осуществляется вручную, что означает необходимость использования компактной плоской отвертки для достижения нужного значения, в отличие от автоматической калибровки, при которой параметры выставляются самим устройством.
Как откалибровать pH метр
Кислотно-щелочной баланс является критически важным параметром, определяющим качество воды, почвы и состояния окружающей среды. Иногда визуальные изменения в окружающей среде могут стать тревожным знаком: к примеру, если почва насыщена щелочами, она может приобрести зеленоватый оттенок, тогда как повышенная кислотность приводит к желтоватой окраске. Тем не менее, для точного определения показателя pH, так же как и кислотно-щелочного баланса, одного лишь визуального наблюдения недостаточно. Для этого необходим современный измерительный прибор — pH-метр или тестер.
Устройство использует электроды, помещаемые в воду или различные среды, для точного измерения уровня pH, который затем отображается на экране. Эти приборы обладают высокой точностью и, в отличие от тестовых полосок, не имеют срока годности. Благодаря встроенным датчикам, pH-метры способны безошибочно определять уровень pH, однако важно учитывать, что для анализа воды и грунта необходимо использовать разные типы pH-метров с соответствующими анализаторами.
Зачем нужно калибровать устройство
Все инструментальные средства имеют свои ограничения: со временем точность их показаний может снижаться. Регулярная калибровка позволяет вернуть электродам их исходный уровень точности, соотнося pH измеряемой жидкости с на выходе излучаемым сигналом. Кроме того, процедура позволяет обнаружить и заменить неработающий электрод на новом. Выполнение калибровки следует осуществлять своевременно и корректно, используя специальные растворы. Эта процедура осуществляется только в тех случаях, когда устройство не имеет видимых повреждений.
Принцип работы. Электроды pH-метра
В качестве главного датчика, чувствительного к протонам водорода (H +), можно использовать либо пару электродов (измерительный и сравнительный), либо комбинированный электрод.
Измерительный электрод представляет собой стеклянный стержень, конец которого обрамлен чувствительной стеклянной мембраной. При погружении такого электрода в раствор на его поверхности формируется гелевый слой, аналогичный тому, который находится на внутренней стороне мембраны из внутреннего электролита, насыщенного ионами. В зависимости от кислотности или щелочности среды ионы водорода H + диффундируют в гелевый слой или выходят из него, создавая тем самым электрический потенциал на мембране.
Сравнительный электрод также выполнен из стекла, но это стекло не реагирует на ионы водорода (H +). На его конце находится диафрагма, через которую медленно поступает внутренний электролит в раствор. Внутренний электролит включает в себя элемент сравнения (обычно серебро или хлорид серебра). При погружении данного электрода в раствор элемент сравнения контактирует с внешней средой, что приводит к возникновению потенциала на его контактах. Разность потенциалов между измерительным и сравнительным электродами отражает значение, пропорциональное уровню pH.
Конструкция комбинированного электрода включает в себя как измерительный, так и сравнительный электроды. Эти составляющие имеют такие же свойства и функции, как у отдельных электродов, а комбинированные версии широко применяются благодаря их простоте использования. Чаще всего комбинированный электрод дополнен термометром, что позволяет учесть температурные изменения при оценке значений pH, поскольку температурные колебания могут оказывать влияние на точность измерений.
Хранение электродов
В отличие от датчика для измерения электропроводности, pH-электроды рекомендуется хранить в водных растворах, богатых ионами. Это позволяет поддерживать гелевый слой на стеклянной мембране в насыщенном состоянии, что в дальнейшем обеспечивает быструю реакцию электрода при проведении измерений pH.
Поэтому на протяжении рабочего дня или между сменами стоит помещать pH электроды в раствор электролита. Для водных pH-электродов используется 3-молярный раствор KCl, а для неводных — 1-молярный раствор LiCl в этаноле. Допускается кратковременное хранение электродов в буферных растворах с кислой или нейтральной реакцией.
При длительном хранении заполняйте колпачок электрода кислым буферным раствором или 0,1 М соляной кислотой. После заполнения следите за тем, чтобы отверстие для электролитов было закрыто, иначе могут образоваться кристаллы внутри электрода.
Калибровка pH-метра
При погружении в раствор электрода pH-метра на нем создается потенциал, измеряемый в милливольтах (мВ). Чтобы получить результат в значениях pH, необходимо откалибровать pH-метр, сопоставив значения водородного показателя pH из буферных растворов с потенциалом, зарегистрированным в данном растворе.
Калибровка pH-метра должна проводиться в том диапазоне pH, в котором планируется производить измерения. Модели карманных pH-метров обычно откалибровываются по двум точкам, которые можно найти на корпусе прибора или в руководстве к нему. Портативные и лабораторные pH-метры калибруются по трем и более точкам, что позволяет пользователю выбирать буферные растворы для калибровки.
• Включите pH-метр и выберите группу буферных растворов для калибровки;
• Активируйте функцию автоматической температуры (обычно обозначается как АТС);
• Если датчик температуры отсутствует, включите ручной ввод температуры в настройках прибора и установите требуемое значение;
• Подготовьте выбранные для калибровки pH-метра буферные растворы и налейте их в стаканчики;
• Проверьте уровень электролита в электроде и отсутствие трещин; ополосните электрод дистиллированной водой;
• Калибровка должна проводиться по порядку возрастания значений pH буферных растворов;
• Возьмите первый буферный раствор и аккуратно перемешайте его, затем погрузите в него электрод. Нажмите кнопку «калибровка»;
• Дождитесь стабилизации показаний pH-метра. Если на приборе задан автоматический поиск конечной точки, устройство завершит измерение и отобразит результат pH первого буферного раствора. Если конечную точку необходимо определять вручную, дождитесь стабилизации показаний и нажмите кнопку «измерение»;
• Выньте электрод из буферного раствора и ополосните дистиллированной водой;
• Повторите описанные шаги для второго буферного раствора, дождитесь завершения измерений;
• Для третьего буферного раствора повторите последние три шага. Если калибровка завершена, активируйте соответствующую кнопку на pH-метре;
• Проанализируйте результаты калибровки. Наклон калибровочной прямой для использовавшегося ранее электрода должен находиться в пределах от 55 мВ до 60 мВ, а значение нулевой точки должно быть в районе pH 7.
Как часто нужно калибровать pH метр?
Калибровка pH метра с использованием буферного раствора обязательно должна проводиться регулярно. Рекомендуется проводить калибровку устройства ежедневно, однако на практике это может быть сложно. Достаточно осуществлять калибровку дважды в неделю. В этом случае целесообразно приобрести бустер одноразового применения. Это обусловлено тем, что раствор для калибровки имеет срок годности, который составляет около трех месяцев.
Почему pH метры необходимо калибровать?
Калибровка pH метра — важная практика для садоводов, так как это залог точности измерений. В процессе работы электроды могут «смещаться», что в науке описано с помощью уравнения Нернста. Постепенно электроды теряют свои изначальные характеристики, в результате чего формула также теряет свою актуальность, и прибору требуется настройка.
Проблемы термокомпенсации могут возникнуть, когда температура влияет на результаты или изменяет концентрацию ионов водорода. Автоматическая термокомпенсация, как правило, учитывает температурные изменения, которые включены в уравнение Нернста.
Лучший раствор для калибровки
Некоторые энтузиасты считают, что использование подручных средств для калибровки pH метра может быть столь же эффективным, как и применение специализированного раствора. У многих появляется вопрос, как откалибровать pH-метр без специализированного раствора. В качестве альтернативы используют такие жидкости, как негазированная минеральная вода, яблочный сок, молоко, Кока-Кола и даже капли «Визин». Однако эффективнее и часто дешевле воспользоваться готовыми реактивами, например, калибровочным раствором pH 7.01 от бренда Milwaukee. Этот продукт доступен в пакетах по 20 мл, и его не обязательно переливать.
Данный сбалансированный состав отлично подходит для калибровки pH-метра в домашних условиях. Хранить этот раствор не следует в холодильнике, достаточно держать его в темном месте при температуре, не превышающей 25°C.
Калибровочный раствор идеально совместим с широко известными и надежными pH-метрами, такими как PH55 Milwaukee, PH-80 HM Digital, AMT-300 Amtech, PH-200, KL-009 I(A) и многими другими моделями, которые можно приобрести на нашем сайте.
Если pH-метр не калибруется, это может свидетельствовать о нескольких проблемах. Например, одной из наиболее распространенных причин может быть разряженный аккумулятор. Также важно не трогать термодатчик и электроды во время измерений, они не должны соприкасаться друг с другом. Еще одной возможной причиной могут стать неадекватные глубина погружения электрода в раствор.
Шаг 3: Калибровка на pH 4.01
Для калибровки устройства на кислой среде с pH 4.01:
- Промойте электрод pH-метра дистиллированной водой и аккуратно вытрите его мягкой тканью или бумажной салфеткой.
- Поместите электрод в калибровочный раствор pH 4.01 и оставьте его в растворе минимум на одну минуту.
- Убедитесь, что электрод полностью погружен в раствор, и что он не касается стенок устройства.
- Сравните значение, отображаемое на pH-метре, с ожидаемым значением pH 4.01.
- Если значение отличается незначительно, калибровка может считаться успешно завершенной.
- В случае значительных отличий возможно, потребуется очистить или заменить электрод.
Рекомендуем: Микрозелень руккола: как вырастить свой собственный провансальский деликатес
Заключение
Калибровка pH-метра с использованием калибровочных растворов — это ключевой процесс для обеспечения точности всех измерений. Подготовьте необходимое оборудование и следуйте приведенным выше инструкциям для получения надежных и точных результатов. Надлежащим образом откалиброванный pH-метр дает возможность точно определить уровень кислотности или щелочности растворов, что крайне полезно в самых разнообразных сферах — от садоводства до кулинарии.
Не забывайте о регулярности калибровки pH-метра, особенно при частом использовании устройства. Это поможет минимизировать ошибочные значения и придаст уверенности в полученных данных.
Помните, что правильная калибровка — это залог надежности и точности в измерениях. Будьте внимательны и последовательны на каждом этапе, чтобы ваши измерения оставались точными и достоверными.
Правила калибровки
Часто доступные pH-метры идут с заводской калибровкой, и, казалось бы, настройка не нужна. Однако перед первой эксплуатацией или после определенного времени использования важно выполнить калибровку. Настройки могут сбиваться и в процессе транспортировки. Поэтому, обратите внимание на следующие моменты:
- Буферный раствор необходимо использовать всегда свежим. Можно приобрести его в виде порошка и растворять в дистиллированной воде при необходимости;
- Калибровку лучше всего проводить в диапазоне, соответствующем проверяемой среде. Например, если вы собираетесь измерять уровень кислотности воды, калибровка должна основываться на средних значениях (если диапазон варьируется от pH 6,0 до pH 8,0, целесообразно использовать pH 7,0 как базу для калибровки). Наиболее распространённые точки для калибровки: 4,0, 7,0 и 10,0;
- Для получения максимально достоверных результатов необходимо проводить калибровку не менее чем в двух или трех точках.
Процесс калибровки достаточно прост. Для приборов с аналоговой настройкой необходимо использовать отвертку, чтобы довести получаемые значения в соответствие с показателями калибровочного раствора. В случае цифровых устройств нужно аккуратно нажать на стрелку калибровки до получения требуемого результата. Многие современные pH-метры имеют функцию автоматической калибровки и могут распознавать характеристики раствора, автоматически настраивая себя. Хотя это удобно, рекомендуется, чтобы также была предусмотрена возможность ручной корректировки для устранения возможных неточностей.
Следует помнить о периодичности калибровки, которая определяется тем, как часто используется инструмент. Если частота измерений достигает ежедневно, то калибровка должна проводиться раз в неделю, а внеочередная может понадобиться в следующих случаях:
- При редком использовании, когда прибор не использовался более одного месяца;
- В случае подозрений на правильность получаемых показателей;
- Когда измерения осуществляются в токсичных средах;
- Если производится замер в различных типах жидкостей, с существенно различающимися показателями;
- После замены электрода.
Правила ухода
У любого устройства, включая pH-метр, существуют правила ухода, которые описаны в инструкции. Обязательно ознакомьтесь с ними:
- Прибор изготовлен из стекла, что требует аккуратного обращения во время измерений и чистки;
- Мыть pH-метр следует только в дистиллированной воде, после чего дать стечь лишней жидкости, а затем поместить устройство на хранение;
- Хранить прибор лучше всего в специальных растворах для pH-метров;
- Не рекомендуется хранение в дистиллированной воде;
- Если измерения проводились в загрязняющей среде, то электрод следует тщательно очистить с использованием специального моющего раствора, в том числе оставить его на некоторое время для пропитывания;
- При калибровке сначала требуется немного помешать раствор электрода;
- Никогда не трогайте электрод руками без надобности — это может негативно повлиять на его функциональность.
Калибровочные растворы следует хранить в плотно закрытой упаковке, чтобы предотвратить доступ воздуха в безопасных прохладных условиях. Оптимальная температура хранения — не выше 25°C, но не следует помещать их в холодильник.
Часто в защитном колпачке pH-метра уже имеется раствор для хранения. Его нельзя выливать, лучше всего держать pH-метр вертикально. Хранить его желательно в холодном и сухом месте. Устройство должно иметь надлежащую чистку и калибровку. Таким образом, к процессу калибровки и ухода за pH-метром следует подходить очень серьезно, поскольку это точный инструмент, требующий внимательного отношения.
