pH傳感器校準(zhǔn)的重要性

任何類型的電化學(xué)傳感器都需要校準(zhǔn)以提供準(zhǔn)確的測量。pH傳感器校準(zhǔn)的過程非常簡單，但許多用戶并不了解此要求背后的考慮因素和推理。

標(biāo)準(zhǔn)組合pH傳感器輸出mV信號(hào)，其對(duì)應(yīng)于pH值。0mV的輸出等于pH 7.沿任何方向沿刻度移動(dòng)一個(gè)pH單位將對(duì)應(yīng)于59mV的電壓變化。這被稱為傳感器的“斜率”（見下圖）。然而，這些是理論值，實(shí)際上沒有具有**輸出的傳感器。即使是全新的傳感器，輸出也會(huì)略有差異。這是pH傳感器校準(zhǔn)的用武之地。

pH傳感器可變性的來源

有一些與校準(zhǔn)相關(guān)的主要特征需要考慮：

• 偏移：pH7的輸出將略高于或低于0mV，在一定的公差范圍內(nèi)。
• 斜率：可能不是59 mV。
• 跨度：在整個(gè)pH范圍內(nèi)，斜率可能不恒定。例如，傳感器可以在pH 7接近理論輸出，但在pH標(biāo)度的**末端具有較大的偏差。

需要注意的重要一點(diǎn)是，這些差異并不意味著傳感器出現(xiàn)故障。包括Sensorex在內(nèi)的所有制造商都將指定并測試新電極輸出的容許公差。

pH傳感器校準(zhǔn)的工作原理

校準(zhǔn)的一般過程是使用**少兩個(gè)已知數(shù)據(jù)點(diǎn)來調(diào)整與mV輸出相關(guān)的pH值。選擇代表傳感器使用期間預(yù)期測量范圍的解決方案標(biāo)準(zhǔn)。例如，一種溶液標(biāo)準(zhǔn)品的pH值略低于**小預(yù)期測量值，另一種溶液標(biāo)準(zhǔn)品的pH值略高于預(yù)期測量值。這將允許用戶盡可能準(zhǔn)確地校準(zhǔn)。通常使用pH 7.00作為一種緩沖溶液，然后使用pH 4.01或pH 10.00作為另一種。添加更多數(shù)據(jù)點(diǎn)將提高準(zhǔn)確性。

調(diào)整溫度

還必須考慮溫度。有關(guān)溫度對(duì)pH讀數(shù)的影響，請(qǐng)參見下圖。重要的是在接近25°C的溶液中，在與樣品或過程相同的溫度下校準(zhǔn)傳感器，或使用具有自動(dòng)溫度補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)。

pH與溫度的關(guān)系圖

	pH值為2	pH 3	pH 4	pH5	pH 6	pH 7	pH 8	pH 9	pH 10	pH 11	pH 12
5°	0.30	0.24	0.18	0.12	0.06	0	0.06	0.12	0.18	0.24	0.30
15°	0.15	0.12	0.09	0.06	0.03	0	0.03	0.06	0.09	0.12	0.15
25°	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0	0
35°	0.15	0.12	0.09	0.06	0.03	0	0.03	0.06	0.09	0.12	0.15
45°	0.30	0.24	0.18	0.12	0.06	0	0.06	0.12	0.18	0.24	0.30
55°	0.45	0.36	0.27	0.18	0.09	0	0.09	0.18	0.27	0.36	0.45
65°	0.60	0.48	0.36	0.24	0.12	0	0.12	0.24	0.36	0.48	0.60
75°	0.75	0.60	0.45	0.30	0.15	0	0.15	0.30	0.45	0.60	0.75
85°	0.90	0.72	0.54	0.36	0.18	0	0.18	0.36	0.54	0.72	0.90

注意：淺藍(lán)色值小于0.1誤差，可能不需要溫度補(bǔ)償。深藍(lán)色的值是溫度和pH，其中pH與溫度無誤差。

如何校準(zhǔn)pH傳感器

大多數(shù)儀表，控制器和其他類型的儀表將使這個(gè)過程變得簡單。典型的校準(zhǔn)程序包括以下步驟：

1. 在沖洗液中劇烈攪拌電極。
2. 用快速動(dòng)作搖動(dòng)電極以除去殘留的溶液滴。
3. 大力攪拌緩沖液或樣品中的電極，使讀數(shù)穩(wěn)定。
4. 讀取并記錄溶液標(biāo)準(zhǔn)品的已知pH值。
5. 根據(jù)需要重復(fù)多個(gè)點(diǎn)。

然后，儀器將根據(jù)給定的數(shù)據(jù)點(diǎn)自動(dòng)確定正確的校準(zhǔn)曲線。現(xiàn)在您的傳感器已準(zhǔn)備就緒！

重新校準(zhǔn)pH傳感器

經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)問題是：“我的電極多久需要校準(zhǔn)一次？”許多用戶希望得到具體答案，但這并不容易。有許多因素會(huì)影響校準(zhǔn)之間的可接受時(shí)間。電極會(huì)經(jīng)歷自然老化; 偏移和響應(yīng)時(shí)間將增加，跨度將減少，并且儀表將需要考慮這些變化。傳感器可能會(huì)被涂層或變臟，應(yīng)在清潔后進(jìn)行校準(zhǔn)。傳感器周圍的化學(xué)物質(zhì)和環(huán)境可能會(huì)影響輸出或加速老化。

在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行非常精確的測量可能需要每天或每天多次重新校準(zhǔn)。其他相對(duì)溫和的過程不需要高精度，可能只需要每周或每月重新校準(zhǔn)。的建議是確定所需的準(zhǔn)確度，并根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整校準(zhǔn)時(shí)間表。

**終傳感器達(dá)到其使用壽命的時(shí)間到了。儀表將無法再校準(zhǔn)傳感器（補(bǔ)償與預(yù)期輸出的偏差增加）。此時(shí)傳感器不再可用，應(yīng)予以更換。