4 Cách Bảo Quản Điện Cực pH – Máy Đo pH Phòng thí Nghiệm

Phép đo pH chính xác là cần thiết trong nhiều lĩnh vực, bao gồm sinh học và dược phẩm, môi trường và nông nghiệp, khoa học thực phẩm và đồ uống, v.v.Do đó, đảm bảo rằng độ pH được đo một cách cẩn thận và chính xác nhất phải cần có cách bảo quản điện cực pH.

Chỉ số pH không chính xác có thể gây ra những hậu quả tốn kém như mất vi khuẩn nuôi cấy, phản ứng hóa học không thành công và ăn mòn thiết bị hoặc cơ sở hạ tầng, v.v.

Các điện cực phổ biến nhất được sử dụng trong các máy đo pH phòng thí nghiệm hiện đại là các điện cực kết hợp kết hợp điện cực đo bầu thủy tinh và điện cực tham chiếu bạc/bạc clorua (Ag/AgCl) vào một cảm biến. Các điện cực này có phạm vi đo pH phù hợp cho hầu hết các ứng dụng thông thường và được ưa chuộng vì khả năng chi trả tương đối và độ nhạy cao khi sử dụng đúng cách. Tuy nhiên, các điện cực này dễ bị hư hỏng, nhiễu ma trận và các vấn đề khác có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo, đòi hỏi phải xử lý, bảo trì và bảo quản đúng cách để tránh ảnh hưởng đến hiệu suất. Dưới đây là 4 cách bảo quản điện cực pH:

1. Giữ Điện Cực pH Sạch Sẽ 

Một trong những nguyên nhân phổ biến nhất của các vấn đề về phép đo pH, chẳng hạn như kết quả đọc không chính xác và thời gian phản hồi chậm, là do vệ sinh điện cực máy đo pH không đầy đủ hoặc không đúng cách. Tần suất và giải pháp làm sạch chính xác có thể khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng và tần suất sử dụng, nhưng việc làm sạch nên được thực hiện định kỳ cũng như khi nhận thấy các vấn đề về hiệu suất hoặc khi nhìn thấy chất gây ô nhiễm khi kiểm tra. Việc vệ sinh thông thường có thể bao gồm ngâm hoặc xoáy nhẹ trong chất tẩy rửa pha loãng hoặc dung dịch axit clohydric (HCl) (ví dụ: HCl 0,1 M) trong khoảng 15 phút, sau đó rửa sạch bằng nước khử ion (DI), nạp lại chất điện phân và ngâm điện cực trong dung dịch bảo quản ít nhất một giờ.

Protein và dầu có xu hướng bao phủ bầu thủy tinh và không dễ dàng loại bỏ bằng nước hoặc các dung dịch tẩy rửa thông thường, do đó, các dung dịch cụ thể thường được sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm này khỏi điện cực. Đối với ô nhiễm protein, pepsin trong HCl được sử dụng để phá vỡ và loại bỏ protein. Một chế phẩm điển hình là 1% pepsin trong HCl 0,1 M, trong đó điện cực có thể được ngâm trong khoảng từ 15 phút đến một giờ. Đối với dầu, có thể sử dụng chất tẩy rửa nhẹ, không chứa ion, metanol hoặc etanol để làm sạch. Nếu bạn thường xuyên đo các mẫu giàu protein và dầu, thì các phương pháp này nên là một phần trong quá trình vệ sinh định kỳ của bạn.

Các chất gây ô nhiễm khác cần làm sạch đặc biệt bao gồm kết tủa bạc sunfua và vi khuẩn. Khi đo các mẫu có chứa sunfua, chẳng hạn như nước thải, sunfua có thể phản ứng với các ion bạc từ điện cực tham chiếu Ag/AgCl và tạo ra kết tủa bạc sunfua làm tắc nghẽn mối nối. Điều này sẽ được nhìn thấy dưới dạng một chất màu đen bên trong cảm biến. Những chất gây tắc nghẽn này có thể được loại bỏ bằng cách làm sạch bằng dung dịch thiourea. Vi khuẩn và sự phát triển của vi sinh vật khác cũng có thể được làm sạch bằng thiourea hoặc thuốc tẩy pha loãng.

Việc chuyển mẫu và nhiễm bẩn giữa các mẫu và thuốc thử cũng là một mối quan tâm. Điện cực phải luôn được rửa nhẹ nhàng bằng nước DI giữa các lần ngâm trong dung dịch mẫu hoặc dung dịch hiệu chuẩn. Không bao giờ được lau cảm biến thủy tinh bằng khăn giấy, vải hoặc dụng cụ tương tự để làm sạch cảm biến; điều này không chỉ có thể làm hỏng và khử nước điện cực mà còn tạo ra tĩnh điện, có thể làm sai phép đo. Nếu cần loại bỏ những giọt chất lỏng thừa, bạn có thể thấm nhẹ bằng khăn lau không có xơ.

2. Hiệu Chuẩn Điện Cực pH

Hiệu chuẩn điện cực pH sử dụng dung dịch đệm có độ pH đã biết đảm bảo độ chính xác của phép đo bằng cách bù sai số do lão hóa và trôi điện cực. Tần suất hiệu chuẩn cũng sẽ phụ thuộc vào tần suất sử dụng, ứng dụng và mức độ chính xác cần thiết cho từng thử nghiệm. Do đó, lịch hiệu chuẩn có thể từ hàng tuần, hàng ngày, trước mỗi lần sử dụng cho các ứng dụng nhạy cảm nhất. Việc hiệu chuẩn nên được thực hiện định kỳ và sau một số sự kiện như làm sạch, thay thế điện cực, bảo quản lâu dài, đo dung dịch đặc biệt mạnh (chẳng hạn như axit mạnh có độ pH nhỏ hơn 2) hoặc khi có lỗi xảy ra (ví dụ: sau một kết quả không mong muốn). Máy đo cũng phải được hiệu chuẩn trước khi đo các mẫu có dải pH và nhiệt độ dự kiến khác với lần hiệu chuẩn trước.

Hiệu chuẩn hai điểm (sử dụng hai bộ đệm hiệu chuẩn) là cần thiết để đảm bảo các phép đo có độ nhạy cao—hiệu chuẩn sử dụng ba bộ đệm trở lên, tuy tốn nhiều thời gian hơn, nhưng lại tăng thêm độ chính xác. Đối với hiệu chuẩn hai điểm, hãy chọn các dung dịch đệm có giá trị pH bao quanh pH mẫu dự kiến và cách nhau ít nhất 3 đơn vị pH. Thông thường, dung dịch đệm pH 7 được sử dụng làm dung dịch đệm đầu tiên, để thiết lập điểm 0, trong khi dung dịch đệm thứ hai là pH 4 nếu mẫu được cho là có tính axit và pH 10 nếu mẫu được cho là có tính bazơ. Cảm biến nên được rửa sạch bằng nước DI giữa mỗi dung dịch đệm hiệu chuẩn để tránh chuyển sang và nhiễm bẩn.

Điều quan trọng để hiệu chuẩn thành công là sử dụng dung dịch đệm mới (không hết hạn), không bị nhiễm bẩn và được bảo quản đúng cách—việc sử dụng dung dịch đệm đã hết hạn hoặc bị nhiễm độc để hiệu chuẩn là một nguyên nhân phổ biến khác gây ra lỗi trong phép đo pH. Bất kỳ dung dịch đệm nào được lấy ra khỏi hộp chứa phải được loại bỏ sau khi hiệu chuẩn và không bao giờ được đổ lại vào hộp chứa. Lưu ý rằng dung dịch đệm hiệu chuẩn kiềm có thời hạn sử dụng ngắn hơn so với dung dịch đệm trung tính hoặc axit do chúng có xu hướng hấp thụ carbon dioxide, làm giảm độ pH của chúng—đừng cho rằng các dung dịch đệm mua cùng lúc cũng sẽ hết hạn cùng lúc.

Một cân nhắc quan trọng khác đối với hiệu chuẩn là sử dụng các điều kiện tương tự như cách phép đo tiếp theo sẽ diễn ra. Ví dụ, nếu mẫu sẽ được khuấy trong quá trình đo, hãy khuấy dung dịch đệm hiệu chuẩn theo cách tương tự. Nhiệt độ cũng ảnh hưởng đến phép đo pH, vì vậy việc hiệu chuẩn phải diễn ra ở cùng nhiệt độ với mẫu và thiết bị phải được hiệu chuẩn lại trước khi sử dụng ở nhiệt độ khác.

3. Luôn Giữ Cho Điện Cực pH Ngậm Nước

Để hoạt động bình thường, không được để cảm biến pH bị khô. Bảo quản cảm biến thích hợp khi không sử dụng là điều cần thiết để đảm bảo các phép đo chính xác và tuổi thọ của điện cực lâu hơn. Lý tưởng nhất là nên bảo quản cảm biến trong dung dịch bảo quản có bán trên thị trường hoặc dung dịch điện phân tham chiếu, đối với hầu hết các đầu dò là kali clorua (KCl) 3 M hoặc 4 M. Nếu không có sẵn, điện cực có thể được lưu trữ trong bộ đệm ph 4 hoặc bộ đệm ph 7 như là phương án cuối cùng. Không bao giờ được bảo quản các điện cực trong nước DI, vì điều này sẽ khiến các ion thoát ra khỏi cảm biến, làm giảm hiệu suất và rút ngắn tuổi thọ của cảm biến. Nắp của cảm biến có thể được đổ đầy dung dịch bảo quản và đậy kín khi không sử dụng.

Một chất bảo quản, chẳng hạn như natri benzoat 4%, có thể được thêm vào dung dịch bảo quản KCl để ngăn nấm mốc phát triển trong quá trình bảo quản lâu dài (tức là bảo quản trong vài tuần). Khi bảo quản điện cực trong một thời gian dài, bạn có thể muốn kiểm tra điện cực định kỳ để đảm bảo vẫn còn đủ dung dịch bảo quản để ngâm điện cực. Đặt một miếng bọt biển nhỏ, được làm ẩm bằng dung dịch bảo quản, bên trong nắp cảm biến có thể giúp giữ ẩm trong thời gian dài hơn. Điện cực phải luôn được ổn định và hiệu chuẩn lại sau một thời gian dài bảo quản.

Nếu điện cực bị khô, có thể làm mới điện cực bằng cách ngâm điện cực trong dung dịch bảo quản qua đêm. Tuy nhiên, nếu bạn không thể đọc được hoặc nếu sai số quá lớn khi hiệu chuẩn, bạn nên thay thế điện cực.

4. Thực Hiện Theo Các Phương Pháp Hay Nhất Trong Quá Trình Đo Lường

Nhúng đầu dò vào mẫu chất lỏng có vẻ như là một nhiệm vụ đơn giản, nhưng một số kỹ thuật và lỗi xử lý trong quá trình đo có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo. Đầu tiên, cảm biến phải luôn được xử lý cẩn thận – không để bầu thủy tinh tiếp xúc với da, quần áo hoặc các bề mặt khác như thành hoặc đáy của vật chứa mẫu. Như đã đề cập trước đây, đảm bảo rửa nhẹ nhàng đầu dò bằng nước DI trước, giữa và sau khi đo. Nắp lỗ nạp (trên các điện cực có thể nạp lại) phải được nới lỏng hoặc mở ra trong quá trình đo, điều này cho phép chất điện phân chảy qua mối nối nhanh hơn, tăng tốc độ ổn định. Dung dịch tham chiếu cũng phải được bổ sung khi cần—làm theo hướng dẫn của nhà sản xuất để xác định mức dung dịch nên gần với lỗ châm.

Nên khuấy từ từ dung dịch mẫu trong quá trình đo, vì điều này không chỉ đảm bảo tính đồng nhất mà còn tăng tốc thời gian đáp ứng do dòng mẫu chảy liên tục qua điện cực. Tốt nhất nên sử dụng máy khuấy từ ở cài đặt thấp, đảm bảo tốc độ khuấy ổn định cho từng mẫu (và hiệu chuẩn), cẩn thận để tránh tiếp xúc giữa đầu dò và thanh khuấy. Người ta nên tránh sử dụng chính đầu dò để khuấy dung dịch, vì điều này có thể gây nguy cơ làm hỏng đầu dò và kém ổn định hơn. Khuấy quá nhanh cũng có thể ảnh hưởng đến kết quả đo pH, vì các dòng xoáy có thể được tạo ra kéo không khí vào vật chứa mẫu. Tránh thực hiện phép đo trong hộp nhựa, đặc biệt khi sử dụng thanh khuấy; so với thủy tinh, nhựa dễ tạo ra tĩnh điện hơn có thể cản trở đầu dò.

Cuối cùng, đảm bảo rằng cả bầu thủy tinh và mối nối tham chiếu đều ngập hoàn toàn trong dung dịch mẫu. Bạn sẽ không thể đo chính xác nếu mối nối không tiếp xúc với mẫu, vì vậy hãy đảm bảo có đủ mẫu trong vật chứa để ngập cả hai bộ phận.

5. Mua Máy Đo pH Phòng Thí Nghiệm Ở Đâu

Công ty CP thiết bị khoa học H2TECH cung cấp các máy đo pH phòng thí nghiệm. Là một trong những nhà phân phối tại Việt Nam, với nhiều hãng nỗi tiếng khác nhau trên thế giới như PEAK, APERA, CONSORT, …. Nếu bạn đang có nhu cầu về các loại máy đo pH phòng thí nghiệm hoặc thiết bị phòng thí nghiệm hãy liên hệ với H2TECH để được hỗ trợ cung cấp các thiết bị với mức giá hợp lý nhất.

Tham Khảo Các Dòng Máy Đo pH Phòng Thí Nghiệm Tại Đây