實(shí)驗(yàn)室pH傳感器是水質(zhì)分析、化學(xué)合成、生物醫(yī)藥等領(lǐng)域精準(zhǔn)測量pH值的核心設(shè)備,其測量準(zhǔn)確性直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。在長期使用過程中,受樣品基質(zhì)、操作規(guī)范、維護(hù)保養(yǎng)等因素影響,傳感器易出現(xiàn)響應(yīng)遲緩、測量偏差大等故障。及時排查并解決這些故障,是保障實(shí)驗(yàn)順利開展的關(guān)鍵。以下針對實(shí)驗(yàn)室pH傳感器常見故障,詳細(xì)解析其產(chǎn)生原因及針對性解決辦法,為實(shí)驗(yàn)室運(yùn)維提供專業(yè)參考。
響應(yīng)遲緩是pH傳感器最常見的故障之一,主要表現(xiàn)為測量時數(shù)值變化緩慢,無法快速跟隨樣品pH值波動。產(chǎn)生這一故障的核心原因多為電極鈍化、敏感膜污染或參比液異常。電極鈍化通常是由于長期測量高純度樣品或放置時間過長,導(dǎo)致敏感膜活性下降;敏感膜污染則常見于測量含蛋白質(zhì)、油脂、懸浮物等復(fù)雜基質(zhì)樣品時,污染物附著在膜表面阻礙離子交換。此外,參比液耗盡、參比電極堵塞也會導(dǎo)致響應(yīng)速度變慢。
針對響應(yīng)遲緩故障,可按以下步驟解決:首先檢查敏感膜狀態(tài),若存在污染,用適配的清洗液處理——如蛋白質(zhì)污染可用胃蛋白酶溶液浸泡,油脂污染可用乙醇擦拭,清洗后用蒸餾水沖洗干凈并浸泡在3mol/Lkcl溶液中活化24小時;若為電極鈍化,可嘗試用0.1mol/L鹽酸溶液浸泡30分鐘,恢復(fù)敏感膜活性;同時檢查參比液液位,確保液位符合要求,若參比液渾濁或變質(zhì)需及時更換,更換后疏通參比電極通道,避免堵塞。
測量偏差大是另一類高發(fā)故障,表現(xiàn)為測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液或真實(shí)樣品pH值偏差超出允許范圍。故障原因主要包括校準(zhǔn)不規(guī)范、電極老化、樣品溫度影響及干擾離子存在。校準(zhǔn)不規(guī)范是最常見因素,如未使用合適的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液、校準(zhǔn)步驟遺漏、緩沖溶液過期等;電極老化則是由于長期使用導(dǎo)致敏感膜磨損、內(nèi)阻升高,無法準(zhǔn)確感知pH變化;溫度變化會影響pH測量的能斯特響應(yīng),若儀器溫度補(bǔ)償功能失效或未開啟,會產(chǎn)生明顯偏差。

解決測量偏差大的問題,需從校準(zhǔn)與電極狀態(tài)兩方面入手:首先嚴(yán)格按照儀器說明書進(jìn)行校準(zhǔn),選用與樣品pH值接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(通常選用pH4.00、6.86、9.18三種),確保緩沖溶液在有效期內(nèi)且密封保存,校準(zhǔn)過程中保證電極全浸沒在溶液中并充分?jǐn)嚢瑁蝗粜?zhǔn)后偏差仍存在,檢查電極是否老化——通過測量電極內(nèi)阻,若內(nèi)阻顯著升高(超過廠家規(guī)定上限),則需更換新電極;同時確認(rèn)儀器溫度補(bǔ)償功能正常開啟,若測量高溫或低溫樣品,需等待樣品與電極溫度平衡后再進(jìn)行測量,避免溫度差異導(dǎo)致偏差。
除上述兩類主要故障外,pH傳感器還可能出現(xiàn)數(shù)值漂移、讀數(shù)不穩(wěn)定等問題。數(shù)值漂移多與參比電極滲漏、樣品中存在強(qiáng)氧化性或還原性物質(zhì)有關(guān),解決時需檢查參比電極密封性,更換受損的密封件,對于含干擾物質(zhì)的樣品,可選用抗干擾型pH電極。讀數(shù)不穩(wěn)定則可能是由于電極接觸不良、樣品攪拌不均勻或電源電壓波動,需確保電極連接牢固,測量時適當(dāng)攪拌樣品使溶液均勻,同時保障儀器供電穩(wěn)定。
此外,日常使用中的規(guī)范操作能有效減少故障發(fā)生:避免電極碰撞、劃傷敏感膜;測量強(qiáng)酸、強(qiáng)堿樣品后及時用蒸餾水沖洗,避免電極腐蝕;長期不用時將電極浸泡在3mol/Lkcl溶液中,嚴(yán)禁干放;定期檢查電極狀態(tài),建立維護(hù)臺賬。若故障無法通過上述方法解決,建議聯(lián)系廠家專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行檢修,避免自行拆解導(dǎo)致電極損壞。
綜上,實(shí)驗(yàn)室pH傳感器的常見故障多與電極狀態(tài)、校準(zhǔn)操作及樣品特性相關(guān)。通過掌握故障產(chǎn)生的核心原因,采取針對性的排查與解決措施,同時加強(qiáng)日常規(guī)范維護(hù),能有效提升傳感器的運(yùn)行穩(wěn)定性與測量準(zhǔn)確性,為實(shí)驗(yàn)工作提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。