Hiệu chuẩn điện cục PH bằng dung dịch chuẩn

Đo pH là một trong những phép thử cơ bản và được sử dụng thường xuyên trong kiểm nghiệm nước, môi trường, thực phẩm, hóa chất và nhiều lĩnh vực phòng thí nghiệm khác. Tuy nhiên, để kết quả đo có độ chính xác và đáng tin cậy, việc hiệu chuẩn điện cực pH bằng dung dịch chuẩn cần được thực hiện đúng trước khi tiến hành phân tích mẫu. Điện cực pH có thể bị thay đổi đáp ứng theo thời gian do quá trình sử dụng, nhiễm bẩn hoặc bảo quản không đúng cách. Vì vậy, hiệu chuẩn giúp thiết bị xác định lại điểm zero và độ dốc đáp ứng của điện cực trước khi đo mẫu.

Vì sao cần hiệu chuẩn điện cực pH?

Về nguyên lý, điện cực thủy tinh tạo ra tín hiệu điện thế phụ thuộc vào hoạt độ ion H⁺ trong dung dịch. Theo lý thuyết, ở 25°C, độ dốc Nernst của điện cực khoảng 59,16 mV cho mỗi đơn vị pH. Trong thực tế, đáp ứng của điện cực sẽ thay đổi theo thời gian nên giá trị đo có thể bị lệch nếu không hiệu chuẩn.

Hiệu chuẩn giúp thiết bị xác định hai yếu tố quan trọng:
• Offset: độ lệch của điện cực tại vùng pH trung tính.
• Slope: độ dốc đáp ứng của điện cực.

Một điện cực hoạt động tốt thường có slope nằm trong khoảng chấp nhận của nhà sản xuất; một số hướng dẫn thực hành sử dụng khoảng 95–103% làm vùng tham khảo. Nếu slope thấp bất thường, điện cực có thể bị bẩn, lão hóa hoặc cần được xử lý lại trước khi tiếp tục sử dụng.

Những dung dịch chuẩn pH nào thường được sử dụng?

Ba dung dịch đệm thường gặp nhất là:

Dung dịch chuẩn	Mục đích
pH 4.01	Hiệu chuẩn vùng acid
pH 7.00	Xác lập điểm trung tính/zero
pH 10.01	Hiệu chuẩn vùng kiềm

Không nhất thiết lúc nào cũng phải sử dụng cả ba dung dịch. Nếu mẫu dự kiến có pH dưới 7, có thể sử dụng pH 7.00 và pH 4.01. Nếu mẫu chủ yếu nằm trong vùng kiềm, có thể sử dụng pH 7.00 và pH 10.01. Khi mẫu có phạm vi pH rộng hoặc yêu cầu kiểm soát chặt hơn, có thể thực hiện hiệu chuẩn 3 điểm với 4.01 – 7.00 – 10.01.

Quy trình hiệu chuẩn điện cực pH bằng dung dịch chuẩn

3.1. Chuẩn bị trước khi hiệu chuẩn

Trước tiên cần chuẩn bị:

Máy đo pH.
Điện cực pH.
Dung dịch chuẩn pH phù hợp.
Nước cất hoặc nước DI để rửa điện cực.
Cốc sạch cho từng dung dịch chuẩn.
Giấy lau không xơ.

Dung dịch chuẩn nên được rót ra các cốc riêng thay vì đưa trực tiếp điện cực vào chai dung dịch chuẩn gốc. Cách này giúp hạn chế nguy cơ làm nhiễm bẩn dung dịch chuẩn.
Nếu yêu cầu độ chính xác cao, có thể sử dụng hai cốc cho mỗi dung dịch chuẩn: một cốc để tráng điện cực và một cốc để thực hiện hiệu chuẩn.

3.2. Kiểm tra và làm sạch điện cực

Trước khi hiệu chuẩn, kiểm tra tình trạng điện cực:

Không có vết nứt trên bầu thủy tinh.
Không có cặn bám bất thường.
Màng thủy tinh phải được giữ ẩm.
Kiểm tra đầu nối và dây điện cực nếu cần.

Rửa điện cực bằng nước DI hoặc nước cất, sau đó thấm nhẹ phần nước còn lại bằng giấy lau không xơ. Không nên chà hoặc lau mạnh trực tiếp lên bầu thủy tinh vì có thể gây ảnh hưởng đến đáp ứng của điện cực.

Lưu ý: Không nên bảo quản điện cực pH thủy tinh trong nước cất hoặc nước DI trong thời gian dài. Điện cực thông thường cần được bảo quản trong dung dịch bảo quản phù hợp, thường là dung dịch KCl theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

3.3. Hiệu chuẩn tại pH 7.00

Đây thường là điểm đầu tiên được sử dụng trong hiệu chuẩn 2 hoặc 3 điểm.
• Nhúng điện cực vào dung dịch chuẩn pH 7.00, khuấy nhẹ hoặc đảo nhẹ dung dịch và chờ giá trị hiển thị ổn định.
• Khi máy xác nhận tín hiệu ổn định, chọn chức năng CAL/Calibration và xác nhận điểm pH 7.00 theo hướng dẫn của thiết bị.
• Điểm pH 7 giúp thiết bị thiết lập vùng zero/offset trước khi xác định slope bằng điểm chuẩn thứ hai.

3.4. Hiệu chuẩn tại pH 4.01 hoặc pH 10.01

Sau khi hoàn thành điểm pH 7.00:
• Rửa điện cực → thấm nhẹ → chuyển sang dung dịch chuẩn thứ hai.
• Nếu mẫu cần đo có tính acid, sử dụng pH 4.01.
• Nếu mẫu chủ yếu có tính kiềm, sử dụng pH 10.01.
• Chờ tín hiệu ổn định rồi xác nhận điểm hiệu chuẩn trên máy. Ở bước này, thiết bị sẽ sử dụng điểm chuẩn thứ hai để xác định slope của điện cực.

3.5. Có cần hiệu chuẩn điểm thứ ba không?

Nếu cần đo mẫu trong phạm vi pH rộng, có thể tiếp tục với dung dịch chuẩn còn lại (Ví dụ: pH 7.00 → pH 4.01 → pH 10.01).
Sau khi hoàn thành, kiểm tra thông tin calibration mà máy cung cấp, đặc biệt là slope và offset. Một số quy trình cũng sử dụng điểm thứ ba như một phép kiểm tra đáp ứng/độ tuyến tính thay vì dùng cả ba điểm để điều chỉnh. Cách thực hiện cụ thể phụ thuộc vào model máy và yêu cầu của phương pháp.

Nhiệt độ ảnh hưởng như thế nào đến hiệu chuẩn pH?

Một yếu tố thường bị bỏ qua khi hiệu chuẩn pH là nhiệt độ. Giá trị pH của dung dịch đệm thay đổi theo nhiệt độ, đồng thời đáp ứng điện hóa của điện cực cũng phụ thuộc vào nhiệt độ. Vì vậy, dung dịch chuẩn và mẫu nên có nhiệt độ phù hợp trước khi đo. USGS khuyến nghị khi hiệu chuẩn nên sử dụng dung dịch đệm có nhiệt độ nằm trong khoảng ±10°C so với nhiệt độ mẫu; các máy hiện đại thường có chức năng bù nhiệt độ tự động (ATC)

Do đó, nếu máy có đầu dò nhiệt độ, nên sử dụng ATC trong quá trình hiệu chuẩn và đo mẫu.

Những lỗi thường gặp khi hiệu chuẩn điện cực pH

Sử dụng lại dung dịch chuẩn: Đây là lỗi khá phổ biến. Dung dịch đã tiếp xúc với điện cực có thể bị nhiễm bẩn hoặc thay đổi thành phần. Vì vậy, dung dịch chuẩn sau khi sử dụng nên được loại bỏ, không đổ ngược trở lại chai gốc.
• Không rửa điện cực giữa các điểm chuẩn: Ví dụ sau khi hiệu chuẩn pH 7.00 mà chuyển thẳng sang pH 4.01, lượng dung dịch pH 7 còn bám trên điện cực có thể làm nhiễm chéo dung dịch pH 4.01 (Quy trình đúng: pH 7.00 → rửa → thấm → pH 4.01 hoặc pH 10.01).
• Lau mạnh bầu điện cực: Không nên dùng khăn giấy hoặc vải chà mạnh lên bầu thủy tinh. Thay vào đó, chỉ nên thấm nhẹ để loại bỏ nước dư.
• Không kiểm tra slope: Một máy có thể hiển thị đúng pH của dung dịch chuẩn sau khi calibration, nhưng điều đó chưa đủ để đánh giá tình trạng điện cực. Nếu thiết bị hiển thị slope/offset, nên kiểm tra và ghi nhận các thông số này. Slope thấp có thể là dấu hiệu điện cực đã xuống cấp hoặc cần vệ sinh, bảo dưỡng.

Bao lâu nên hiệu chuẩn điện cực pH một lần?

Không có một tần suất duy nhất áp dụng cho mọi phòng thí nghiệm. Tần suất phụ thuộc vào loại mẫu, mức độ sử dụng, yêu cầu độ chính xác và hướng dẫn của nhà sản xuất. Một số hướng dẫn của nhà sản xuất khuyến nghị hiệu chuẩn lại khi:

Thay điện cực mới.
Điện cực vừa được vệ sinh hoặc xử lý.
Sau khi đo các mẫu có tính ăn mòn hoặc gây nhiễm bẩn.
Khi cần độ chính xác cao.
Theo chu kỳ kiểm soát của phòng thí nghiệm.

Với các phép thử kiểm nghiệm thường xuyên, phòng thí nghiệm nên xây dựng tần suất hiệu chuẩn riêng trong SOP, thay vì chỉ dựa vào một mốc thời gian cố định.

Kết luận

Hiệu chuẩn điện cực pH bằng dung dịch chuẩn là bước quan trọng để đảm bảo kết quả đo có độ tin cậy. Một quy trình cơ bản có thể thực hiện theo trình tự:
Kiểm tra điện cực → chuẩn bị dung dịch chuẩn → rửa điện cực → pH 7.00 → rửa → pH 4.01 hoặc 10.01 → kiểm tra slope/offset → rửa → đo mẫu.

Đối với mẫu có phạm vi pH rộng, có thể sử dụng hiệu chuẩn 3 điểm 4.01 – 7.00 – 10.01. Quan trọng nhất là sử dụng dung dịch chuẩn phù hợp, hạn chế nhiễm chéo, kiểm soát nhiệt độ và tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất thiết bị.

Sản phẩm liên quan

STT	Tên sản phẩm	Link sản phẩm
1	Bút đo pH/Nhiệt độ – HI98107 (Hanna)	Xem sản phẩm
2	Bút đo pH/Nhiệt độ – HI98103 (Hanna)	Xem sản phẩm
3	Bút đo pH/ORP/Nhiệt độ – HI98121 (Hanna)	Xem sản phẩm
4	Bút đo pH/EC/TDS/Nhiệt độ – HI98129 (Hanna)	Xem sản phẩm
5	Máy đo pH cầm tay – HQ1110 (Hach-Mỹ)	Xem sản phẩm
6	Máy đo pH/mV/Nhiệt độ cầm tay – SD 305pH (Lovibond-Đức)	Xem sản phẩm
7	Máy đo pH đa chỉ tiêu trong nước – HI83300-01 (Hanna)	Xem sản phẩm

Hotline: 0986 316 960
Website: www.dongnamlab.com
Email: info@dongnamlab.com.vn
Văn phòng: Số 23/30 Đường C1, Phường Tân Bình, Thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam

Đăng nhập