Hướng dẫn vệ sinh và bảo trì điện cực đo pH

Trong suốt quá trình sử dụng điện cực pH, bạn luôn muốn đảm bảo rằng mình nhận được kết quả đo chính xác và hiệu quả nhất. Tuy nhiên, những vấn đề nhỏ như bọt khí, kết tinh, dung dịch điện cực thấp, rò rỉ KCl và ô nhiễm nhẹ có thể gây ra các lỗi, dẫn đến giảm độ tin cậy của kết quả đo và tần suất thay thế điện cực. Hướng dẫn này HACH Việt Nam sẽ cung cấp cho bạn những mẹo hữu ích để bảo dưỡng và giữ cho điện cực pH luôn sạch sẽ, kéo dài tuổi thọ của điện cực và đảm bảo độ tin cậy cao cho các phép đo của bạn.

1. Cài đặt và hiệu chuẩn ban đầu

Các điện cực đo pH thường được vận chuyển với một nắp bảo quản để bảo vệ và giữ ẩm cho bóng thủy tinh (1). Các điện cực pH có thể nạp lại được còn được niêm phong thêm ở lỗ nạp để ngăn chặn rò rỉ dung dịch điện cực trong quá trình vận chuyển. Phần niêm phong này thường là một miếng băng dính cần được gỡ bỏ trước khi sử dụng lần đầu (2). Trong quá trình vận chuyển, dung dịch điện cực có thể di chuyển hoặc dịch chuyển, đôi khi tạo ra các bọt khí trong bóng thủy tinh hoặc làm khô phần tham chiếu.

Vì lý do này, nên điều hòa điện cực pH trước khi sử dụng lần đầu. Sau khi mở gói, hãy kiểm tra xem điện cực có đủ dung dịch điện cực bên trong hay không và nạp thêm nếu cần (đối với điện cực có thể nạp lại). Sau đó, kiểm tra xem bóng thủy tinh đã được lấp đầy hoàn toàn bằng dung dịch điện cực và không có bọt khí nhìn thấy được. Nếu có bọt khí, hãy lắc điện cực theo chuyển động hướng xuống để đẩy các bọt khí ra khỏi bóng thủy tinh.

Điện cực pH sau đó cần được điều hòa theo hướng dẫn sử dụng của điện cực (thường yêu cầu ngâm điện cực trong mẫu hoặc dung dịch đệm pH trong vài phút). Thời gian đáp ứng của một điện cực pH mới, đã được điều hòa trong dung dịch đệm pH ở 25°C thường ít hơn 30 giây.

Bong bóng khí bên trong bóng thủy tinh

Tóm tắt quá trình điều hòa điện cực pH:

1. Kiểm tra và nạp dung dịch điện cực: Đảm bảo điện cực có đủ dung dịch và không có bọt khí.
2. Gỡ bỏ miếng băng dính (nếu có): Đối với điện cực có thể nạp lại.
3. Ngâm điện cực trong dung dịch đệm pH: Theo thời gian quy định trong hướng dẫn sử dụng.

Mục đích của quá trình điều hòa:

• Loại bỏ bọt khí: Đảm bảo kết quả đo chính xác.
• Kích hoạt điện cực: Giúp điện cực hoạt động ổn định và nhanh chóng.
• Bảo vệ điện cực: Giúp kéo dài tuổi thọ của điện cực.

Lưu ý:

• Hướng dẫn sử dụng: Luôn tham khảo hướng dẫn sử dụng cụ thể của từng loại điện cực pH để có thông tin chính xác nhất.
• Dung dịch đệm pH: Sử dụng dung dịch đệm pH có độ tinh khiết cao để đảm bảo kết quả đo chính xác.
• Thời gian điều hòa: Thời gian điều hòa có thể khác nhau tùy thuộc vào loại điện cực và nhà sản xuất.

2. Đóng mở lỗ nạp KCL

• Lỗ nạp KCl: Đây là một lỗ nhỏ trên thân điện cực, cho phép thêm dung dịch KCl (kali clorua) khi cần thiết. Dung dịch KCl này đóng vai trò như chất điện ly, giúp duy trì sự cân bằng điện hóa giữa điện cực và dung dịch đo.
• Mức dung dịch điện cực: Mức dung dịch KCl bên trong điện cực phải được duy trì ở mức thích hợp. Nếu mức dung dịch quá thấp, dòng chảy của ion KCl sẽ chậm lại, ảnh hưởng đến độ ổn định và độ chính xác của phép đo pH.
• Áp suất thủy tĩnh: Khi mức dung dịch KCl đủ cao, áp suất thủy tĩnh sẽ đẩy dung dịch chảy ra ngoài qua lỗ nạp, tạo ra một dòng chảy liên tục. Điều này giúp loại bỏ các ion tạp chất và đảm bảo sự tiếp xúc liên tục giữa dung dịch điện cực và dung dịch đo.
• Ngăn ngừa ô nhiễm: Nếu không có đủ dung dịch KCl hoặc áp suất thủy tĩnh không đủ, dung dịch đo có thể xâm nhập vào bên trong điện cực, làm ô nhiễm phần tử tham chiếu và gây ra các kết quả đo không ổn định.
• Thời gian ổn định: Tốc độ dòng chảy của dung dịch KCl ảnh hưởng trực tiếp đến thời gian ổn định của phép đo pH. Thông thường, tốc độ dòng chảy càng nhanh thì thời gian ổn định càng ngắn. Tuy nhiên, điều này còn phụ thuộc vào loại tiếp điểm của điện cực.

Nút bịt lỗ nạp lại điện cực

Hướng dẫn sử dụng:

• Khi sử dụng: Mở nút bịt lỗ nạp để cho phép dung dịch KCl chảy ra ngoài.
• Khi không sử dụng: Đóng nút bịt lỗ nạp để ngăn chặn sự bay hơi của dung dịch KCl và tránh bụi bẩn xâm nhập.

Điện cực pH nạp lại kèm nút bịt

Tầm quan trọng của việc duy trì mức dung dịch KCl:

• Đảm bảo độ chính xác của phép đo: Mức dung dịch KCl thích hợp giúp duy trì sự cân bằng điện hóa và ổn định của điện cực.
• Kéo dài tuổi thọ của điện cực: Ngăn ngừa sự xâm nhập của dung dịch đo và làm ô nhiễm phần tử tham chiếu.
• Giảm thời gian ổn định: Tốc độ dòng chảy của dung dịch KCl nhanh giúp giảm thời gian chờ đợi để có kết quả đo.

Lời khuyên:

• Kiểm tra mức dung dịch KCl thường xuyên: Nên kiểm tra mức dung dịch KCl định kỳ và bổ sung khi cần thiết.
• Sử dụng dung dịch KCl đúng loại: Sử dụng dung dịch KCl có nồng độ và độ tinh khiết phù hợp với loại điện cực mà bạn đang sử dụng.
• Bảo quản điện cực đúng cách: Bảo quản điện cực ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh va đập.

Việc mở và đóng lỗ nạp KCl là một thao tác quan trọng trong quá trình sử dụng điện cực pH có thể nạp lại. Việc duy trì mức dung dịch KCl thích hợp giúp đảm bảo độ chính xác, độ ổn định của phép đo và kéo dài tuổi thọ của điện cực.

3. Quy trình bảo trì định kì

Việc bảo trì định kỳ điện cực pH để đảm bảo độ chính xác và tuổi thọ của thiết bị.

3.1. Các dấu hiệu cần làm sạch điện cực:

• Thời gian ổn định chậm: Khi đo, giá trị pH hiển thị trên máy đo mất nhiều thời gian để ổn định.
• Kết quả đo sai lệch hoặc không ổn định: Các giá trị pH đo được không chính xác hoặc thay đổi liên tục.
• Khó hiệu chuẩn: Điện cực khó đạt được các điểm hiệu chuẩn mong muốn.

3.2. Lợi ích của việc bảo trì định kỳ:

• Tăng tốc độ đo: Giảm thời gian chờ đợi kết quả.
• Cải thiện độ chính xác: Đảm bảo kết quả đo chính xác hơn.
• Kéo dài tuổi thọ của điện cực: Giúp điện cực hoạt động ổn định trong thời gian dài.

3.3. Quy trình bảo trì định kỳ:

3.3.1. Bảo quản:

• Dung dịch bảo quản: Luôn ngâm điện cực trong dung dịch bảo quản pH thích hợp khi không sử dụng.
• Nạp dung dịch điện cực: Kiểm tra và nạp thêm dung dịch điện cực (KCl) khi cần thiết.

3.3.2.  Làm sạch:

Tần suất:

Tùy thuộc vào loại mẫu đo và mức độ ô nhiễm.

Dung dịch làm sạch:

Chọn dung dịch làm sạch phù hợp với loại chất bẩn.

• Protein: Dung dịch làm sạch có chứa enzyme pepsin.
• Mỡ, dầu: Dung dịch tẩy rửa không ion hoặc methanol.
• Cặn khoáng: Dung dịch làm sạch có tính axit.

Quy trình:

• Rửa sạch: Rửa điện cực bằng nước khử ion để loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt.
• Ngâm: Ngâm điện cực trong dung dịch làm sạch phù hợp trong thời gian quy định.
• Rửa lại: Rửa sạch điện cực bằng nước khử ion.
• Bảo quản: Ngâm điện cực trong dung dịch bảo quản.

Lưu ý:

• Hướng dẫn sử dụng: Luôn tham khảo hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất để biết thông tin chi tiết về cách bảo trì điện cực pH.
• Dung dịch bảo quản và làm sạch: Sử dụng các loại dung dịch chuyên dụng để đảm bảo hiệu quả làm sạch và bảo quản.
• Tần suất bảo trì: Tùy thuộc vào tần suất sử dụng và loại mẫu đo mà có thể điều chỉnh tần suất bảo trì.

4. Vệ sinh bóng thủy tinh (glass bulb) và mối nối tham chiếu (reference junction)

• Bóng thủy tinh: Đây là phần nhạy cảm với độ pH của dung dịch. Nếu bị bám bẩn, kết tủa, sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
• Mối nối tham chiếu: Đây là nơi tiếp xúc giữa dung dịch điện cực bên trong và dung dịch mẫu. Nếu bị tắc nghẽn, dòng chảy của ion sẽ bị cản trở, gây ra lỗi đo.

Vì sao cần làm sạch thường xuyên?

• Bám bẩn: Các chất trong mẫu đo có thể bám vào bề mặt bóng thủy tinh và mối nối tham chiếu, gây cản trở quá trình trao đổi ion.
• Kết tủa: Một số chất có thể tạo thành kết tủa trên bề mặt điện cực, làm giảm độ nhạy.
• Tăng thời gian đáp ứng: Việc bám bẩn và kết tủa làm tăng thời gian cần thiết để điện cực đạt đến giá trị ổn định.

Quy trình làm sạch:

1. Rửa bằng nước khử ion: Loại bỏ các chất bẩn dễ hòa tan.
2. Ngâm trong dung dịch làm sạch: Sử dụng dung dịch làm sạch chuyên dụng để loại bỏ các chất bẩn cứng đầu và phục hồi mối nối tham chiếu.
3. Rửa lại bằng nước khử ion: Loại bỏ hoàn toàn dung dịch làm sạch.

Lưu ý:

• Tần suất làm sạch: Tùy thuộc vào loại mẫu đo và mức độ ô nhiễm.
• Dung dịch làm sạch: Sử dụng dung dịch làm sạch phù hợp với loại chất bẩn và khuyến cáo của nhà sản xuất.
• Thận trọng: Tránh làm hỏng bề mặt bóng thủy tinh khi làm sạch.

Việc làm sạch bóng thủy tinh và mối nối tham chiếu là một phần quan trọng trong việc bảo trì điện cực pH. Bằng cách làm sạch thường xuyên, bạn sẽ đảm bảo điện cực hoạt động ổn định và chính xác, kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

5. Nạp lại dung dịch điện cực (KCl) cho điện cực pH

Tại sao phải nạp lại dung dịch KCl?

Dung dịch KCl bên trong điện cực có vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng điện hóa và đảm bảo độ ổn định của phép đo. Khi mức dung dịch giảm, hiệu suất của điện cực sẽ bị ảnh hưởng.

Dung dịch nạp lại

Có nhiều loại dung dịch KCl khác nhau như 3M KCl, 3M KCl + AgCl, và dung dịch KCl bão hòa. Việc lựa chọn loại dung dịch phù hợp sẽ phụ thuộc vào loại điện cực và hướng dẫn của nhà sản xuất.

Nạp lại dung dịch điện cực (KCl) cho điện cực pH

Cách nạp lại:

• Xác định loại dung dịch: Tham khảo hướng dẫn sử dụng của điện cực để biết loại dung dịch phù hợp.
• Mở lỗ nạp: Tháo nút bịt lỗ nạp trên thân điện cực.
• Nạp dung dịch: Dùng pipet hoặc ống nhỏ giọt để nạp từ từ dung dịch KCl vào lỗ nạp cho đến khi gần đầy. Để lại một khoảng trống nhỏ ở trên cùng để tránh tràn khi sử dụng.
• Đóng lỗ nạp: Đậy kín lỗ nạp bằng nút bịt.

Lưu ý:

• Tần suất nạp lại: Tùy thuộc vào tần suất sử dụng và loại điện cực mà có thể điều chỉnh tần suất nạp lại.
• Bảo quản dung dịch KCl: Bảo quản dung dịch KCl ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ánh sáng trực tiếp.
• Vệ sinh: Rửa sạch đầu pipet hoặc ống nhỏ giọt sau khi nạp dung dịch để tránh nhiễm bẩn.

Nạp lại dung dịch KCl là một phần quan trọng trong việc bảo trì điện cực pH. Việc thực hiện đúng quy trình sẽ giúp duy trì hiệu suất của điện cực và đảm bảo độ chính xác của phép đo.

6. Cách thay thế hoàn toàn dung dịch điện cực (KCl)

Hướng dẫn cách thay thế hoàn toàn dung dịch điện cực (KCl) bên trong điện cực pH khi dung dịch bị ô nhiễm hoặc cần thay đổi loại dung dịch.

Tại sao cần thay thế dung dịch KCl?

• Dung dịch bị ô nhiễm: Nếu dung dịch KCl bị nhiễm bẩn bởi các chất trong mẫu đo, nó có thể ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
• Cần thay đổi loại dung dịch: Trong một số trường hợp, cần thay đổi loại dung dịch KCl để phù hợp với điều kiện đo mới.

Nạp lại dung dịch điện cực (KCl) cho điện cực pH

Cách thay thế dung dịch:

• Rút hết dung dịch cũ: Sử dụng một cây kim tiêm để hút hết dung dịch KCl cũ ra khỏi điện cực một cách chậm rãi và cẩn thận để tránh làm hỏng điện cực.
• Nạp dung dịch mới: Dùng pipet hoặc ống nhỏ giọt để nạp từ từ dung dịch KCl mới vào điện cực cho đến khi đầy.
• Lựa chọn dung dịch: Tham khảo hướng dẫn sử dụng của điện cực để biết loại dung dịch KCl phù hợp.

Lưu ý:

• Cẩn thận: Thực hiện thao tác này một cách cẩn thận để tránh làm hỏng điện cực.
• Vệ sinh: Rửa sạch kim tiêm và các dụng cụ khác sau khi sử dụng để tránh nhiễm bẩn.
• Bảo quản dung dịch KCl: Bảo quản dung dịch KCl ở nơi khô ráo, thoáng mát và tránh ánh sáng trực tiếp.

7. Vệ sinh điện cực pH loại ISFET

7.1. Đặc điểm của điện cực ISFET

Điện cực ISFET có cấu trúc khác với điện cực pH truyền thống và thường được làm từ vật liệu silicon. Chúng có độ bền cao và có thể làm sạch bằng bàn chải đánh răng.

7.2. Cách làm sạch:

7.2.1. Dụng cụ

Sử dụng bàn chải đánh răng mềm. Không sử dụng các vật liệu cứng, nhám hoặc bột đánh răng vì có thể làm hỏng bề mặt điện cực.

7.2.2. Dung dịch

• Đối với các vết bẩn thông thường: Sử dụng xà phòng nhẹ hoặc chất tẩy rửa để loại bỏ dầu mỡ.
• Đối với mẫu chứa protein: Sử dụng dung dịch pepsin để làm sạch hiệu quả.

7.2.3. Quy trình

• Làm ướt bàn chải đánh răng và chà nhẹ lên bề mặt điện cực.
• Rửa sạch bằng nước khử ion.

7.3. Làm sạch mối nối tham chiếu

Mối nối tham chiếu cũng cần được làm sạch để đảm bảo hoạt động ổn định của điện cực.

7.4. Bảo quản

Luôn đậy nắp bảo vệ điện cực khi không sử dụng để tránh bụi bẩn và giữ ẩm cho mối nối tham chiếu.

Lưu ý:

• Tránh làm hỏng bề mặt điện cực: Sử dụng lực vừa phải khi chà rửa.
• Rửa sạch kỹ: Đảm bảo loại bỏ hoàn toàn các chất bẩn và dung dịch làm sạch.
• Bảo quản đúng cách: Bảo quản điện cực ở nơi khô ráo, thoáng mát.

8. Xử lý sự xuất hiện của bong bóng khí bên trong bóng thủy tinh

Bong bóng khí bên trong bóng thủy tinh

8.1. Nguyên nhân

Bong bóng khí có thể xuất hiện do nhiều nguyên nhân như:

• Vận chuyển: Trong quá trình vận chuyển, dung dịch điện cực bên trong bóng thủy tinh có thể bị dịch chuyển, tạo ra các khoảng trống chứa không khí.
• Bảo quản: Nếu điện cực được bảo quản nằm ngang, dung dịch cũng có thể dịch chuyển và tạo ra bong bóng khí.
• Sử dụng: Trong quá trình sử dụng, việc lắc mạnh hoặc va đập điện cực cũng có thể gây ra hiện tượng này.

Lắc điện cực

8.2. Ảnh hưởng

Sự hiện diện của bong bóng khí sẽ làm giảm độ chính xác của phép đo pH, thậm chí gây ra các lỗi đo nghiêm trọng.

8.3 Cách khắc phục

• Kiểm tra: Trước khi sử dụng, hãy kiểm tra kỹ bóng thủy tinh để đảm bảo không có bong bóng khí.
• Loại bỏ bong bóng khí: Nếu có bong bóng khí, hãy lắc nhẹ điện cực theo chiều dọc (tương tự như khi lắc nhiệt kế) để đẩy bong bóng khí ra khỏi bóng thủy tinh.

Lưu ý:

• Thực hiện nhẹ nhàng: Khi lắc điện cực, không lắc quá mạnh để tránh làm hỏng điện cực.
• Kiểm tra định kỳ: Nên kiểm tra bóng thủy tinh trước mỗi lần sử dụng để đảm bảo không có bong bóng khí.

9. Hiện tượng kết tủa muối KCl và cách khắc phục

Hiện tượng này xảy ra khi nước trong dung dịch KCl bay hơi, để lại các tinh thể muối bám vào các mối nối và bề mặt điện cực.

9.1. Nguyên nhân:

• Bay hơi: Nước trong dung dịch KCl dần bay hơi, đặc biệt khi điện cực không được bảo quản đúng cách hoặc để lộ ra môi trường không khí.
• Tiếp xúc với không khí: Khi tiếp xúc với không khí, dung dịch KCl dễ bị bay hơi và tạo thành tinh thể muối.

9.2. Ảnh hưởng:

• Tắc nghẽn mối nối tham chiếu: Các tinh thể muối có thể làm tắc nghẽn mối nối tham chiếu, ảnh hưởng đến quá trình trao đổi ion và làm giảm độ chính xác của phép đo.
• Giảm tuổi thọ điện cực: Nếu không được làm sạch thường xuyên, các tinh thể muối có thể ăn mòn bề mặt điện cực, gây hư hỏng và giảm tuổi thọ của điện cực.

9.3. Cách khắc phục:

Các hình ảnh từ (1) đến (3) minh họa quá trình hình thành tinh thể muối KCl trên bề mặt điện cực. Hình (4) và (5) cho thấy cách khắc phục vấn đề này:

Hình 4: Rửa sạch điện cực:

• Sử dụng nước cất hoặc nước khử ion để rửa sạch phần điện cực có hình thành tinh thể muối.
• Nước sẽ giúp hòa tan các tinh thể muối và làm sạch bề mặt điện cực.

Hình 5: Nạp lại dung dịch KCl:

• Sau khi làm sạch, cần nạp đầy dung dịch KCl vào điện cực để đảm bảo hoạt động bình thường của điện cực.
• Việc này giúp duy trì độ ẩm cần thiết cho mối nối tham chiếu và ngăn ngừa sự hình thành tinh thể muối mới.

9.4. Cách phòng ngừa:

9.4.1. Bảo quản đúng cách:

• Ngâm điện cực trong dung dịch bảo quản khi không sử dụng.
• Đậy kín nắp bảo vệ điện cực để tránh tiếp xúc với không khí.
• Bảo quản điện cực ở nơi khô ráo, thoáng mát.

9.4.2. Làm sạch định kỳ:

Thường xuyên kiểm tra và làm sạch điện cực để loại bỏ các tinh thể muối.

9.4.3. Sử dụng dung dịch KCl chất lượng:

Sử dụng dung dịch KCl tinh khiết và có độ tinh khiết cao để giảm thiểu sự hình thành kết tủa.

10. Vấn đề ô nhiễm bên trong điện cực pH

một vấn đề thường gặp khi sử dụng điện cực pH, đó là sự hình thành và phát triển của các sinh vật sống bên trong điện cực. Điều này thường xảy ra khi điện cực tiếp xúc với các mẫu chứa nhiều chất hữu cơ hoặc các môi trường ẩm ướt.

10.1. Nguyên nhân:

• Mẫu đo: Các mẫu đo chứa nhiều chất hữu cơ, protein hoặc vi sinh vật có thể tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các sinh vật này bên trong điện cực.
• Môi trường làm việc: Nếu môi trường làm việc ẩm ướt, thiếu vệ sinh cũng là nguyên nhân gây ra hiện tượng này.

10.2. Ảnh hưởng:

• Giảm độ chính xác: Sự phát triển của sinh vật bên trong điện cực làm thay đổi tính chất của dung dịch điện cực, dẫn đến sai số trong phép đo pH.
• Giảm tuổi thọ điện cực: Các sinh vật này có thể làm hỏng các thành phần của điện cực, rút ngắn tuổi thọ của thiết bị.

10.3. Cách khắc phục

Hình ảnh minh họa cách khắc phục vấn đề này bằng cách sử dụng dung dịch thiourea (ví dụ: Hach KS410 Solution).

10.3.1. Dung dịch thiourea:

Đây là một loại hóa chất có khả năng tiêu diệt các sinh vật sống và làm sạch các chất hữu cơ bám trên điện cực.

10.3.2. Quy trình:

• Ngâm điện cực: Ngâm điện cực vào dung dịch thiourea trong một khoảng thời gian nhất định (thường là vài giờ) để tiêu diệt hoàn toàn các sinh vật và làm sạch điện cực.
• Rửa sạch: Sau khi ngâm, rửa kỹ điện cực bằng nước khử ion để loại bỏ hoàn toàn dung dịch thiourea và các chất bẩn còn sót lại.

10.4. Phòng ngừa

• Vệ sinh điện cực thường xuyên: Sau mỗi lần sử dụng, nên làm sạch điện cực bằng nước cất hoặc dung dịch làm sạch chuyên dụng.
• Bảo quản điện cực đúng cách: Bảo quản điện cực ở nơi khô ráo, sạch sẽ và tránh tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời.
• Sử dụng dung dịch điện cực chất lượng: Sử dụng dung dịch điện cực có chất lượng tốt, đảm bảo độ tinh khiết.
• Kiểm tra định kỳ: Thường xuyên kiểm tra tình trạng của điện cực và thay thế khi cần thiết.

Lưu ý

• An toàn: Khi làm việc với dung dịch thiourea, cần tuân thủ các biện pháp an toàn hóa chất.
• Thời gian ngâm: Thời gian ngâm điện cực trong dung dịch thiourea có thể thay đổi tùy thuộc vào mức độ ô nhiễm của điện cực.
• Loại dung dịch làm sạch: Ngoài dung dịch thiourea, có thể sử dụng các loại dung dịch làm sạch khác tùy thuộc vào loại điện cực và mức độ ô nhiễm.

11. Bóng thủy tinh bị bẩn

11.1. Nguyên nhân:

• Mẫu đo: Các mẫu đo chứa nhiều chất rắn lơ lửng, chất hữu cơ hoặc các chất kết tủa có thể bám vào bề mặt bóng thủy tinh.
• Thời gian sử dụng: Sau một thời gian sử dụng, các chất bẩn có thể tích tụ trên bề mặt bóng thủy tinh, ảnh hưởng đến quá trình đo.

11.2. Ảnh hưởng:

• Giảm độ chính xác: Lớp bẩn trên bề mặt bóng thủy tinh sẽ cản trở quá trình trao đổi ion giữa dung dịch mẫu và dung dịch bên trong điện cực, dẫn đến sai số trong phép đo pH.
• Kéo dài thời gian đáp ứng: Lớp bẩn làm giảm tốc độ phản ứng của điện cực, khiến thời gian để đạt được giá trị ổn định lâu hơn.

11.3. Cách khắc phục

Hình ảnh minh họa cách làm sạch bóng thủy tinh của điện cực bằng dung dịch làm sạch chuyên dụng.

11.3.1. Dung dịch làm sạch

Sử dụng dung dịch làm sạch chuyên dụng dành riêng cho điện cực pH (ví dụ: Hach Electrode Cleaning Solution). Dung dịch này có khả năng hòa tan và loại bỏ các loại bẩn khác nhau.

11.3.2. Quy trình

• Ngâm điện cực: Ngâm điện cực vào dung dịch làm sạch trong một khoảng thời gian nhất định (thường là 16 giờ) để làm mềm và loại bỏ các chất bẩn bám trên bề mặt.
• Rửa sạch: Sau khi ngâm, rửa kỹ điện cực bằng nước khử ion để loại bỏ hoàn toàn dung dịch làm sạch và các chất bẩn.
• Ngâm trong dung dịch đệm pH 4: Để trung hòa bề mặt điện cực, có thể ngâm điện cực trong dung dịch đệm pH 4 trong khoảng 20 phút.
• Rửa sạch: Rửa kỹ điện cực bằng nước khử ion lần cuối.
• [IMG 33]

11.4. Phòng ngừa

• Làm sạch định kỳ: Thường xuyên kiểm tra và làm sạch điện cực sau mỗi lần sử dụng, đặc biệt khi đo các mẫu có nhiều chất bẩn.
• Sử dụng màng lọc: Sử dụng màng lọc để ngăn chặn các hạt rắn lơ lửng xâm nhập vào điện cực.
• Bảo quản điện cực đúng cách: Bảo quản điện cực ở nơi sạch sẽ, tránh tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm.

Lưu ý

• Loại dung dịch làm sạch: Chọn loại dung dịch làm sạch phù hợp với loại điện cực và loại chất bẩn.
• Thời gian ngâm: Thời gian ngâm điện cực trong dung dịch làm sạch có thể thay đổi tùy thuộc vào mức độ bẩn của điện cực.
• An toàn: Khi làm việc với dung dịch làm sạch, cần tuân thủ các biện pháp an toàn hóa chất.

12. Kết tủa sunfua trong điện cực pH

Một vấn đề đặc biệt khi sử dụng điện cực pH, đó là sự hình thành kết tủa sunfua bên trong mối nối tham chiếu của điện cực.

12.1. Nguyên nhân:

• Phản ứng hóa học: Ion sunfua (S2-) trong mẫu đo có thể phản ứng với các ion bạc (Ag+) có trong dung dịch điện cực, tạo thành kết tủa bạc sunfua (Ag2S). Kết tủa này có màu đen và có thể làm tắc nghẽn mối nối tham chiếu.
• Mẫu đo: Các mẫu đo chứa hàm lượng sunfua cao thường gây ra vấn đề này.

12.2. Ảnh hưởng:

• Tắc nghẽn mối nối tham chiếu: Kết tủa bạc sunfua bám vào và làm tắc nghẽn mối nối tham chiếu, gây cản trở quá trình trao đổi ion và làm giảm độ chính xác của phép đo.
• Giảm tuổi thọ điện cực: Nếu không được xử lý kịp thời, kết tủa sunfua có thể làm hỏng hoàn toàn mối nối tham chiếu, dẫn đến việc phải thay thế điện cực mới.

12.3. Cách khắc phục

Hình ảnh minh họa cách loại bỏ kết tủa sunfua bằng dung dịch thiourea.

12.3.1. Dung dịch thiourea

Dung dịch thiourea (ví dụ: Hach KS410 Solution) có khả năng hòa tan kết tủa bạc sunfua, làm sạch mối nối tham chiếu.

12.3.2. Quy trình

• Ngâm điện cực: Ngâm điện cực vào dung dịch thiourea trong một khoảng thời gian nhất định để hòa tan hoàn toàn kết tủa bạc sunfua.
• Rửa sạch: Sau khi ngâm, rửa kỹ điện cực bằng nước khử ion để loại bỏ hoàn toàn dung dịch thiourea và các chất bẩn còn sót lại.

12.4. Phòng ngừa

• Sử dụng điện cực chuyên dụng: Đối với các mẫu chứa hàm lượng sunfua cao, nên sử dụng loại điện cực pH được thiết kế đặc biệt để chống lại sự hình thành kết tủa sunfua.
• Làm sạch định kỳ: Thường xuyên kiểm tra và làm sạch điện cực, đặc biệt khi đo các mẫu chứa sunfua.
• Bảo quản điện cực đúng cách: Bảo quản điện cực ở nơi khô ráo, sạch sẽ và tránh tiếp xúc với các chất gây ô nhiễm.

Lưu ý

• Thời gian ngâm: Thời gian ngâm điện cực trong dung dịch thiourea có thể thay đổi tùy thuộc vào mức độ hình thành kết tủa.
• An toàn: Khi làm việc với dung dịch thiourea, cần tuân thủ các biện pháp an toàn hóa chất.
• Thay thế điện cực: Nếu kết tủa sunfua quá nhiều hoặc mối nối tham chiếu bị hỏng nặng, cần thay thế điện cực mới.

13. Kết tinh KCl bên trong điện cực pH

Sự hình thành tinh thể KCl (kali clorua) bên trong điện cực.

13.1. Nguyên nhân:

• Nhiệt độ thấp: Khi nhiệt độ giảm xuống, độ hòa tan của KCl giảm đi, dẫn đến sự kết tinh của muối KCl.
• Dung dịch KCl đậm đặc: Nồng độ KCl cao trong điện cực cũng làm tăng khả năng hình thành tinh thể.

13.2. Ảnh hưởng:

• Tắc nghẽn mối nối tham chiếu: Tinh thể KCl có thể bám vào và làm tắc nghẽn mối nối tham chiếu, gây cản trở quá trình trao đổi ion và làm giảm độ chính xác của phép đo.
• Giảm tuổi thọ điện cực: Nếu không được xử lý kịp thời, tinh thể KCl có thể làm hỏng hoàn toàn mối nối tham chiếu, dẫn đến việc phải thay thế điện cực mới.

13.3. Cách khắc phục

Hình ảnh minh họa cách hòa tan tinh thể KCl bằng cách ngâm điện cực trong dung dịch ấm.

13.3.1. Dung dịch KCl ấm

Ngâm điện cực trong dung dịch KCl ấm (khoảng 45°C) hoặc dung dịch đệm. Nhiệt độ cao sẽ làm tăng độ hòa tan của KCl, giúp hòa tan các tinh thể.

13.3.2. Quy trình

• Ngâm điện cực: Ngâm điện cực vào dung dịch ấm trong một khoảng thời gian nhất định để hòa tan hoàn toàn các tinh thể KCl.
• Để nguội: Để điện cực nguội dần đến nhiệt độ phòng.
• Rửa sạch: Sau khi tinh thể tan hết, rửa kỹ điện cực bằng nước khử ion để loại bỏ hoàn toàn dung dịch và các chất bẩn còn sót lại.

13.4. Phòng ngừa

• Bảo quản điện cực ở nhiệt độ thích hợp: Tránh để điện cực tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ quá thấp.
• Sử dụng dung dịch KCl có nồng độ phù hợp: Không nên sử dụng dung dịch KCl quá đậm đặc.
• Kiểm tra định kỳ: Thường xuyên kiểm tra tình trạng của điện cực để phát hiện sớm hiện tượng kết tinh KCl.

Lưu ý

• Nhiệt độ: Không nên để nhiệt độ quá cao vì có thể làm hỏng các thành phần của điện cực.
• Thời gian ngâm: Thời gian ngâm điện cực phụ thuộc vào lượng tinh thể KCl và nhiệt độ của dung dịch.
• An toàn: Khi làm việc với dung dịch nóng, cần chú ý an toàn.