Hiç kimse yeni bir gadget açıp onu nasıl kullanacağını bilmemekten hoşlanmaz. pH testinde genellikle gözden kaçan bir adım, pH probu kalibrasyonudur. Neyse ki, numune testi için pH probunuzu açtığınızda bu kayıp hissi olmayacak. Bu makale, pH probu kalibrasyon sürecinde size yol gösterecek, böylece bir pH testine girerken kendinizi güvende ve verimli hissedeceksiniz.
pH Problarının Neden Kalibre Edilmesi Gerekir?
pH problarının çoğu elektrokimyasal ilkeleri kullandığından, yani bir referans noktasına kıyasla numunedeki iyonlar arasındaki elektrik potansiyelini okumak olduğundan, pH probunun doğru bir okuma yapmak için hangi referans noktasından başlayacağını bilmesi gerekecektir. Bir banyo ağırlık terazisinin tartmadan önce nasıl sıfırlanması gerektiğine benzer şekilde, bir pH probunun “sıfırdan” başlayabilmesi için kalibre edilmesi gerekir. pH probu kalibrasyonu durumunda, “sıfır” en yaygın olarak 7’lik bir nötr pH veya numunede çok az veya hiç elektrik potansiyel yükünün olmadığı (yani 0 mV) olacaktır.
Çoğu kombinasyon pH probu, referans elektroduna kıyasla sıvıdaki iyon konsantrasyonuna bağlı olarak pozitif veya negatif bir potansiyeli tespit edecek şekilde tasarlanmıştır; daha sonra bu potansiyelin veya voltajın gücüne bağlı olarak bir pH değeri belirlenebilir. Normalde, en doğru sonuçlar için bir pH probunun bilinen iki veya daha fazla pH noktasıyla kalibre edilmesi gerekir. Tercihen düşük, orta ve yüksek bir pH noktası. O zaman gerçek örnek ortada bir yerde olacaktır. Bu, pH probunun “eğimini” belirleyecektir. Başka bir deyişle, pH ölçeğinde 5’ten 6’ya bir sıçrama, voltajda ölçülebilir bir farkla ilişkilendirilir ve kalibrasyon, voltaj ve pH değerleri arasındaki bu ölçülebilir sıçramaların doğru olmasını sağlar.
Devam etmek gerekirse, örneğin pH’ı 8 olan zayıf bir temel maddeyi test ediyorsanız, minimum 7 ve 10’luk tampon çözeltilerle pH probu kalibrasyonu yapmak istersiniz. Bununla birlikte, pH testinin amacı bilinmeyen pH değerini bulmak olduğundan, bu bazen zor olabilir. Çoğu durumda, numunenin arka plan bilgisi yaygın olacaktır. Değilse, daha geniş bir 2 noktalı kalibrasyon oluşturun ve ardından en doğru sonuçları elde etmek için daha küçük bir 2 noktalı pencere ile yeniden kalibre edin. Ya da daha iyisi, düşük, orta, yüksek pH değeriyle 3 noktalı bir kalibrasyon gerçekleştirin.
Bu 3 noktalı kalibrasyon aslında Atlas Scientific problarının en doğru sonuca ulaşması için tercih edilen yöntemdir. 3 noktalı kalibrasyon belirli bir sırada yapılmalıdır: orta pH, düşük pH (asidik), ardından yüksek pH (bazik) tampon solüsyonu. Bununla birlikte, en yaygın tampon solüsyonları pH ölçeğinde nötr 7, asidik 4 ve bazik 10’dur (3 noktalı kalibrasyon yapmayı kolaylaştırır).
Bu 2 veya 3 noktalı pH probu kalibrasyon yöntemi, ilk testten önce yapılmalıdır, ancak testler arasında tekrar yapılması gerekmez. Yeniden kalibrasyonu daha sonra tartışacağız – şimdi pH probu kalibrasyonunun gerçek ayrıntılarını ele alacağız.
pH Probu Nasıl Kalibre Edilir?
pH probu için uygun tampon çözeltileri elde ettikten sonra, çoğu prob daldırılabilir kalem benzeri bir yapı kullandığından kalibrasyon uzun sürmeyecektir. Basitçe bir bardak deiyonize su (veya tüketici testi için musluk suyu yeterli olacaktır) ve daha önce tartışıldığı gibi 4, 7 ve 10 gibi 2-3 tampon solüsyonu hazırlayın. Ardından görevleri aşağıdaki gibi gerçekleştirin:
- Suda durulayın ve pH probunu havayla kurutun
- Probu ilk tampon çözeltisine daldırın, pH okumaları tutarlı kalana kadar karıştırın
- Tampon çözeltinin pH okumasını ve bilinen pH’ını kaydedin
- Durulayın ve en az bir tane daha tampon solüsyonu için tekrarlayın
Bazı basit pH probları, bir tampon solüsyona daldırıldığında probun pH’ını manuel olarak ayarlamanıza izin verir. Ancak, daha gelişmiş devre kurulumları bu veri noktalarını kalibrasyondan toplayacak ve bir kalibrasyon eğrisi oluşturacaktır. Bu yaklaşım, yukarıda “eğim” probu ile tartışıldığı gibi, bir voltaj okumasını bir pH değeriyle daha doğru bir şekilde ilişkilendirecektir. Farklı pH tampon çözeltilerine sahip daha fazla veri noktası yalnızca probunuzun doğruluğunu artıracaktır; bu nedenle Atlas Scientific’te 3 noktalı kalibrasyon tercih edilen yöntemdir.
Bununla birlikte, tüm problar +/- 0,02 pH gibi doğruluk özelliklerine sahip olacaktır. Bu, tüm problarda bir dereceye kadar meydana gelecektir çünkü pH ölçeğinde 7 olan nötr bir sıvı asla kesinlikle 0 mV okumayacaktır. Daha fazla doğruluk gerekiyorsa, o zaman laboratuvar sınıfı pH problarına veya daha yüksek doğruluğa sahip olanlara geçmek isteyebilirsiniz.
pH Probu Doğruluğunu Hangi Faktörler Etkiler?
Bir avuç faktör pH probu doğruluğunu etkileyebilir, ancak ilk 3 şunları içerir:
- pH probu kalibrasyonu
- Örnekleme sıcaklığı
- Prob ömrü, aşınma ve yıpranma
Doğru bir pH okuması elde etmede en önemli olan pH probu kalibrasyonunu derinlemesine tartıştık. Ayrıca sıcaklık, pH ölçüm doğruluğunda da önemli bir rol oynar.
Çoğu prob , genel kullanıcı için uygun olan 25 o C’de veya kabaca oda sıcaklığında belirtilir . Ancak, dışarıda sıcak ve güneşli bir gün varsa veya soğuk koşullarda bir deney yapılıyorsa, sıcaklık pH okuma doğruluğunda rol oynayabilir. Çoğu durumda, tampon solüsyonları ve numuneleri aynı sıcaklıkta bulundurarak , özellikle küçük dereceli sıcaklık değişimlerinde sorun yaşamazsınız. Test için büyük ölçüde farklı sıcaklıklar gerekiyorsa, otomatik sıcaklık dengeleme (ATC) sensörü kullanmayı veya sıcaklık değişikliğinden kaynaklanan hata değerleri için araştırma tablolarına bakmayı düşünün.
Öte yandan, elektrot ve referans solüsyon gibi prob malzemeleri zamanla yavaş yavaş bozulacaktır (pillere benzer şekilde!). Çoğu sensör yalnızca birkaç yıl dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Bu eskime nedeniyle, okunabilir pH aralığı ve algılama doğruluğu azalacak ve daha sık kalibrasyon gerektirecektir. Ek olarak, problar pH okumalarını bozacak kir, kir ve diğer kirletici maddelerle kaplanabilir. Probu düzenli olarak durulayıp temizleyerek ve uygun şekilde saklayarak, bu pH doğruluğu için acil bir endişe olmamalıdır.
Bir pH Probunu Ne Sıklıkta Yeniden Kalibre Etmelisiniz?
Yeniden kalibrasyon programları genellikle doğruluk gerekliliklerinin pH değerlerinde ne kadar sıkı olduğuna göre belirlenir. Gereksinimler ne kadar doğru olursa, kalibrasyon o kadar sık yapılır. Genel kullanım için yeniden kalibrasyon için kesin bir program belirlemek kolay değildir, bu da kullanıcılar için sinir bozucu olabilir. Bunun nedeni kullanım sıklığı ve ortamı, yaş ve aşınma ve yıpranmadır (yukarıda tartışıldığı gibi). Test çok kirli veya kirli solüsyonlarda yapılıyorsa, yeniden kalibrasyon ve temizlik musluk suyu izlemeden daha sık yapılmalıdır. pH problarının seyrek kullanımı, her kullanımdan önce yeniden kalibre etmeyi amaçlamalıdır, ancak probların sık kullanımı, daha önce tartışılan faktörlere dayalı olarak yeniden kalibre edilebilir. Genel olarak, bir pH probu artık doğru okumalar sağlayamayacağı veya tampon çözelti pH değerleri etrafında stabilize olamayacağı bir noktaya ulaştığında,
Genel bir kural olarak, uygun pH probu kalibrasyonu için tampon çözeltinizi her zaman stokta bulundurun. Bu, pH testinde çok önemli bir adımdır ve küçümsenemez.
Tam olarak hangi tampon çözelti pH değerlerinin ihtiyaçlarınızı (ve ne kadarını) en iyi şekilde karşılayacağından emin değilseniz, Atlas Scientific’in birinci sınıf ekibine ulaşmaktan çekinmeyin.