معايرة pH
لا يُقاس pH مباشرة: يولّد قطب زجاجي جهداً متناسباً مع pH، وتحدد مجموعة من المحاليل المنظِّمة الميل والإزاحة. والمحاليل الطازجة والحرارة والقطب النظيف تصنع معظم الدقة.
الأجهزة والدقة النموذجية
| الجهاز | المدى النموذجي | الدقة النموذجية | أين يُستخدم |
|---|---|---|---|
| قطب زجاجي مركّب مع مقياس | 0 to 14 pH | ±0.01 إلى ±0.02 pH بعد المعايرة | العمل المخبري |
| مجس ومرسِل pH صناعي | 0 to 14 pH | ±0.05 to ±0.1 pH | معالجة المياه، الأغذية، المصانع الكيميائية |
| مجس ISFET | 0 to 14 pH | ±0.05 to ±0.1 pH | استخدام متين ميداني وغذائي |
| قطب مرجعي ومقياس جهد | pH 1 to 13 | ±0.003 to ±0.01 pH | مختبرات المعايير |
| ورق أو شريط كاشف | 0 to 14 pH | ±0.5 to ±1 pH | فرز سريع |
الدقة التمييزية للمقياس (0.001 إلى 0.01 pH) أدق من الدقة الفعلية. أرقام الدقة هي نطاقات نموذجية لمساعدتك على المقارنة بين الأجهزة. استخدم دائماً مواصفات الجهاز الذي أمامك.
الميل المثالي للقطب حسب الحرارة
| درجة الحرارة | الميل (mV لكل pH) |
|---|---|
| 0 °C | 54.20 |
| 10 °C | 56.18 |
| 20 °C | 58.17 |
| 25 °C | 59.16 |
| 30 °C | 60.15 |
| 37 °C | 61.54 |
| 50 °C | 64.12 |
ميل نرنست 2.303 R T / F. والأقطاب الحقيقية تبلغ 95 إلى 100 % منه وهي جديدة.
معايير مرجعية وقابلية التتبع
- المحاليل المنظِّمة الأولية. محاليل NIST وIUPAC القياسية: فثالات الهيدروجين البوتاسيوم 4.005، والفوسفات 6.865، والبوراكس 9.180 عند 25 °C، مع رباعي الأكسالات 1.679 والكربونات 10.012 وهيدروكسيد الكالسيوم 12.45 لطرفي التدريج.
- المحاليل المنظِّمة التقنية. محاليل تجارية عند 4.01 و7.00 و10.01 (25 °C) مع شهادة، متتبَّعة إلى المحاليل الأولية.
- الطريقة. تصف توصيات IUPAC وASTM D1293 وISO 10523 القياس في الماء.
- نظام الجودة. ISO/IEC 17025، مجال يشمل pH مع المدى وعدم اليقين.
كيف تتم المعايرة
إجراء نموذجي
- استخدم محاليل طازجة بحرارة العينة نفسها، ولا تُرجعها أبداً إلى القارورة.
- اشطف القطب بماء منزوع الأيونات وجففه بالتربيت (دون فرك).
- عاير بمحلولين أو ثلاثة تحيط بـ pH العينة، بدءاً من 7.
- انتظر قراءة مستقرة (معيار الانجراف) وحرّك بمعدل ثابت.
- اقرأ الميل والإزاحة: ميل 95 إلى 105 % وإزاحة ضمن نحو ±30 mV حدود شائعة.
- تحقق بمحلول ثالث أو معيار مراقبة وسجّل النتيجة.
أين تقع الأخطاء
- محاليل قديمة أو ملوثة. تمتص المحاليل القلوية CO₂ من الهواء وتنجرف.
- زجاج جاف أو متقادم. البصيلة التي جفت تستجيب ببطء وبميل أقل.
- وصلة مسدودة. تسبب وصلة المرجع المسدودة ضجيجاً وانجرافاً.
- درجة الحرارة. يتغير الميل وpH العينة مع الحرارة.
- عينات ذات قوة أيونية منخفضة. يعطي الماء النقي قراءات pH غير مستقرة.
ما يدخل في ميزانية عدم اليقين
- عدم يقين قيمة المحلول واعتمادها على الحرارة.
- انجراف القطب وزمن الاستجابة وجهد الوصلة.
- قياس الحرارة والتعويض.
- التحريك والانتقال بين العينات وتأثيرات العينة.
- الدقة التمييزية وقابلية تكرار المقياس.
اجمع المساهمات كما في حاسبة ميزانية عدم اليقين، ثم قرّر القبول أو الرفض بنطاق حماية كما هو موضح في صفحة الحاسبات.
الحاسبات
كل شيء يعمل في متصفحك. لا يُرسل أي شيء تكتبه إلى أي مكان.