การทำความสะอาดและบำรุงรักษา pH ELECTRODE

ตลอดอายุการใช้งานของ หัววัด pH ( pH Electrode ) คุณต้องแน่ใจว่าอิเล็กโทรดของคุณมีประสิทธิภาพที่ดีในการอ่านค่าและผลลัพธ์ที่ได้มีความแม่นยำ อย่างไรก็ตามปัญหาเล็กๆน้อยๆ เช่น การเกิดฟองอากาศ,การเกิดตะกอน,สารละลายอิเล็กโทรไลต์ต่ำเนื่องจากการรั่วไหลของ KCl และการปนเปื้อนเล็กน้อยอาจทำให้เกิดปัญหา ทำให้ความมั่นใจในผลลัพธ์ลดลงและอาจทำให้ต้องซื้ออิเล็กโทรดใหม่ คำแนะนำต่อไปนี้จะช่วยคุณดูแลและรักษาความสะอาดของ pH อิเล็กโทรด เพื่อยืดอายุการใช้งานของ pH อิเล็กโทรด ของ pH meter ผลลัพธ์ที่ได้มีความแม่นยำ และทำให้มั่นใจในค่าที่อ่านได้

 

1. การใช้งานครั้งแรกและการปรับสภาพ  หัววัด pH 

pH อิเล็กโทรดโดยทั่วไปจะมาพร้อมกับฝาปิด เพื่อเก็บรักษาหัววัดและให้ความชุ่มชื้นแก่หลอดแก้ว ส่วนโพรบวัด pH แบบรีฟิลสามารถเติมน้ำยา KCL ด้านในโพรบได้ จะมีช่องเปิดหรือรูเติมสำหรับเติมน้ำยาส่วนใหญ่จะถูกปิดอยู่ เพื่อป้องกันการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์ระหว่างการขนส่งและต้องเปิดออกก่อนการใช้งาน (2) ในระหว่างการใช้งานอิเล็กโทรไลต์ สามารถเคลื่อนหรือเปลี่ยนที่ บางครั้งทำให้มีฟองอากาศเข้าไปในหลอดแก้ว แนะนำให้ปรับสภาพpH อิเล็กโทรดก่อนใช้งานครั้งแรก หลังจากแกะกล่อง ควรตรวจดูว่ามีอิเล็กโทรไลต์เพียงพอภายในหรือไม่ ไม่มีฟองอากาศที่มองเห็นได้ หากมี ให้เขย่าอิเล็กโทรดเพื่อให้ฟองอากาศออกจากหลอดแก้ว จากนั้นปรับสภาพตามอิเล็กโทรด (โดยทั่วไปจะต้องแช่อิเล็กโทรดในตัวอย่างหรือบัฟเฟอร์ pH) เวลาตอบสนองสำหรับpH อิเล็กโทรดใหม่ ในบัฟเฟอร์ pH ที่ 25 ° C โดยทั่วไปจะใช้เวลาน้อยกว่า 30 วินาที)

2. การปิดและเปิดช่องเติม KCl

pH อิเล็กโทรด แบบรีฟิล จะมีช่องหรือรูสำหรับเปิดเพื่อเติมน้ำยา ระดับน้ำยาภายในโพรบมีความสำคัญต่อ junction ของ pH อิเล็กโทรดแบบเติมน้ำยาได้  หากสารละลายอิเล็กโทรไลต์เพียงพอจะทำให้มีแรงดันของเหลวช่วยให้อิเล็กโทรไลต์ไหลออกจากอิเล็กโทรดที่อัตราการไหลเร็วขึ้นและนอกจากนี้จะป้องกันไม่ให้สารละลายตัวอย่างเข้าไปข้างในอิเล็กโทรด โดยปกติยิ่งอัตราการไหลของอิเล็กโทรไลต์เร็วเท่าไหร่เวลาในการคงที่ของค่า pH ก็จะเร็วขึ้น อย่างไรก็ตาม ขึ้นอยู่กับประเภท junction ที่ใช้ การแทรกซึมของสารละลายตัวอย่างสามารถปนเปื้อนองค์ประกอบอ้างอิง และทำให้ไม่เสถียรหรือการวัดที่ไม่น่าเชื่อถือ ควรเปิดช่องสำหรับเติมน้ำยา ระหว่างการใช้งานและปิดเมื่อไม่ใช้งาน

ตัวอุดรูอิเล็กโทรดรีฟิล

อิเล็กโทรดแบบรีฟิลพร้อมจุก

3. การบำรุงรักษาทั่วไป

สัญญาณที่บ่งบอกว่า เมื่อไรที่เราควรทำความสะอาด

• *แสดงผลลัพธ์ในการวัดค่าได้ช้า
• *การอ่านมีความคลาดเคลื่อนมากหรืออ่านค่าได้ผิดพลาด
• *การสอบเทียบทำได้ยาก

          การบำรุงรักษาที่เหมาะสมจะช่วยให้มั่นใจได้ ทำให้วัดค่าได้เร็วขึ้น ทำให้ pH อิเล็กโทรดมีความถูกต้องและยืดอายุการใช้งานอิเล็กโทรดโดยปกติในการรักษา pH อิเล็กโทรด ต้องเก็บไว้ในน้ำยารักษาหัววัดหรือสารละลาย pH ที่แนะนำอย่าปล่อยให้ reference junction แห้ง pH อิเล็กโทรดควรทำความสะอาดเป็นประจำ และใช้น้ำยาทำความสะอาดที่เหมาะสมกับลักษณะตัวอย่างที่ทำการวัด

          เพื่อทำให้สะอาดมากยิ่งขึ้น โดยทั่วไปไขมัน น้ำมันและจาระบี (FOG) ควรทำความสะอาดด้วยสารลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่สารละลายไอออนิกหรือเมทานอล โปรตีนจากอาหารควรทำความสะอาดด้วยสารละลายเปปซินที่เป็นกรด และแร่ธาตุควรทำความสะอาดด้วยน้ำยาทำความสะอาดหัววัด อ้างจากคู่มือการใช้งาน pH อิเล็กโทรด อย่างไรก็ตามการทำความสะอาด / บำรุงรักษาทั่วไปแนวทางดังต่อไปนี้

• โปรตีน : ทำความสะอาดด้วยน้ำยาทำความสะอาดเปปซิน
• ไขมันน้ำมัน : ทำความสะอาดด้วยสารละลายลดแรงตึงผิวที่ไม่ใช่ไออนิกหรือเมทานอล 
• หลังจากนั้นล้างอิเล็กโทรดด้วยน้ำกลั่นแล้วเก็บในการจัดเก็บ ในน้ำยารักษาหัววัด

อิเล็กโทรดในบีกเกอร์

ล้างอิเล็กโทรด

น้ำยาทำความสะอาด

4. การทำความสะอาดหลอดแก้วและ reference junction

 สำหรับเวลาการตอบสนองของ pH อิเล็กโทรดที่เหมาะสม อาจต้องทำความสะอาดหลอดแก้วของอิเล็กโทรด ทำความสะอาดสารปนเปื้อนและตะกอนของ reference junction โดยต้องทำความสะอาด pH อิเล็กโทรดอย่างสม่ำเสมอ ทำตามขั้นตอนที่ระบุไว้ในคู่มือการใช้ pH อิเล็กโทรด แนะนำให้แช่อิเล็กโทรดไว้ในน้ำกลั่นอุ่นหรือแช่ในน้ำยาทำความสะอาดหัววัด เพื่อรักษา reference junction 

 

การทำงานอย่างถูกต้องการไหลออกของ junction เซรามิกของอิเล็กโทรไลต์ (ย้อมสีแดง)

reference junction ที่มีสิ่งปนเปื้อน

 

อิเล็กโทรดในบีกเกอร์

ล้างอิเล็กโทรด

น้ำยาทำความสะอาด

 

5. การเติมอิเล็กโทไลอิเล็กโทรด pH

ดูคู่มือการใช้งาน pH อิเล็กโทรด เพื่อตรวจสอบการเติมอิเล็กโทรดที่ถูกต้อง 

ซึ่งวิธีการเติมให้เปิดช่องเติมหรือรูสำหรับเติมน้ำยาออกและเติมอิเล็กโทรไลต์ เว้นช่องว่างด้านล่างเล็กน้อยกับช่องรูเติม เพื่อลดการหกของอิเล็กโทรไลต์ และลดการก่อตัวการตกผลึกของ KCl ที่ช่องเติมน้ำยา และทำการปิดช่องเติม (หรือเปิดทิ้งไว้หากกำลังจะทำการวัดค่าต่อ)

KCL   KCL w/Ag   Sat, KCL

เติมด้วย KCL

 

6. การแลกเปลี่ยนสารละลายเติมอิเล็กโทรไลต์

หากอิเล็กโทรไลต์มีการปนเปื้อน หรือหากต้องการเปลี่ยนใช้อิเล็กโทรไลต์อื่น ให้ใช้เข็มฉีดยาเปล่าเข้าไปข้างในช่องเพื่อไล่หรือล้างของเหลวทั้งหมดของอิเล็กโทรด โดยใช้เข็มฉีดยาดึงสารละลายออกอย่างช้าๆและระมัดระวัง เพื่อให้แน่ใจว่า pH อิเล็กโทรดไม่เสียหายในระหว่างกระบวนการนี้ อ้างจากคู่มือการใช้ pH อิเล็กโทรด  สำหรับการเติมสารละลายทดแทนที่ถูกต้องในการเติมในอิเล็กโทรด

การกำจัดของเหลวในอิเล็กโทรด

 

 7. การทำความสะอาดเซนเซอร์วัดค่า pH แบบ ISFET

การใช้แปรงสีฟันทำความสะอาดเซ็นเซอร์ pH แบบ ISFET

 
 เซ็นเซอร์วัดค่า pH แบบ ISFET มีความแข็งแกร่งและสามารถเทำความสะอาดได้ด้วยแปรงสีฟัน ห้ามใช้ของมีคมขัดหรือผงทำความสะอาดในการทำความสะอาดที่พื้นผิว ISFET สามารถใช้สบู่อ่อนหรือผงซักฟอกได้เพื่อช่วยขจัดน้ำมันหรือไขมัน  ควรใช้น้ำยาทำความสะอาดเปปซิน สำหรับตัวอย่างที่มีโปรตีน หลังจากทำความสะอาด แล้วให้ล้างออกด้วยน้ำกลั่น อย่าลืมทำความสะอาด reference junction เนื่องจากอิเล็กโทรด ISFET ถูกเก็บไว้ในที่แห้งและมักจะสัมผัสกับอาหาร จึงมักจะทำให้เกิดการตกผลึก KCl (ดูเคล็ดลับ 13) และ reference junction เกิดความสกปรก (ดูเคล็ดลับ 4)  ควรตรวจสอบฝาครอบอิเล็กโทรดให้มีความชื้นอยู่เสมอ เมื่อไม่ใช้งาน เพื่อป้องกัน reference junction แห้งและอุดตัน

ทำความสะอาดเซ็นเซอร์ pH แบบ ISFET

8. ฟองอากาศในหลอดแก้ว

อิเล็กโทรไลต์ภายใน pH อิเล็กโทรด สามารถเคลื่อนที่ในระหว่างการเก็บในแนวนอนและจากการใช้งานทั่วไป การเคลื่อนที่ของอิเล็กโทรไลต์นี้ อาจทำให้ฟองอากาศเข้าไปในหลอดแก้วทำให้เกิดการอ่านค่าที่ผิดปกติหรือผิดพลาดในการสอบเทียบ ก่อนใช้งานทุกครั้งแนะนำให้ตรวจสอบว่าหลอดแก้วมีอิเล็กโทรไลต์เต็มและมองไม่เห็นฟองอากาศ หากเห็นว่า pH อิเล็กโทรด มีฟองอากาศให้เขย่าอิเล็กโทรดในลักษณะอิเล็กโทดชี้ลงด้านล่าง วิธีนี้จะบังคับให้ฟองอากาศออกจากหลอดแก้ว

อากาศในหลอดแก้ว

เขย่าอิเล็กโทรด

                                                 
9. การรั่วไหลของ KCl และการสะสมของเกลือ

ผลึกเกลือสามารถสะสมได้เมื่อน้ำในสารละลายเกลือระเหยระหว่างสัมผัสกับอากาศ (1) (2) เป็นผลให้รอยต่อของเหลวของอิเล็กโทรด pH อาจอุดตันได้ในบางครั้ง (3) หากเก็บไม่ถูกต้อง การตกผลึกของเกลือไม่เป็นอันตรายต่ออิเล็กโทรดและไม่ขัดขวางการทำงานของอิเล็กโทรดหากได้รับการปฏิบัติอย่างเหมาะสม ผลึกเกลือเหล่านี้สามารถขจัดออกได้โดยล้างบริเวณนั้นด้วยน้ำอุ่น (4) นอกจากนี้ยังสามารถลดขนาดผลึกเกลือได้โดยการปิด reference junction ด้วยน้ำยารักษาหัววัดเมื่อไม่ได้ใช้อิเล็กโทรดพร้อมกับการรักษาระดับอิเล็กโทรไลต์ในอิเล็กโทรดแบบรีฟิล (5)

การตกผลึกของเกลือ KCl

(4) ล้างอิเล็กโทรด

(5) เติมด้วย KCL

 

10. การปนเปื้อนภายในอิเล็กโทรด

สารตัวอย่างบางอย่างอาจทำให้เกิดการเจริญเติบโตทางชีวภาพ ภายในอิเล็กโทรด pH โดยไม่ได้ตั้งใจ การปนเปื้อนนี้มีผลต่อประสิทธิภาพของpH อิเล็กโทรด สารละลายไทโอยูเรีย สามารถกำจัด การเจริญเติบโตอินทรีย์ประเภทนี้ได้ ปล่อยให้อิเล็กโทรด แช่ใน ไทโอยูเรีย  เป็นเวลาสองสามชั่วโมง ตามด้วยการล้างให้สะอาดด้วยน้ำกลั่น

อิเล็กโทรดมีคราบสกปรก		อิเล็กโทรดสะอาด
อิเล็กโทรดในบีกเกอร์		น้ำยาทำความสะอาด

 

11. หลอดแก้วสกปรก

ตัวอย่างสกปรกหรือตัวอย่างที่หลงเหลืออยู่บนพื้นผิวกระจกอาจส่งผลให้การอ่านค่า pH ไม่ถูกต้อง ให้ดูคู่มือการใช้เพื่อเป็นแนวทางสำหรับหาน้ำยาทำความสะอาดที่เหมาะสมสำหรับจัดการสารปนเปื้อนที่เกิดขึ้น อย่างไรก็ตาม ขั้นตอนการทำความสะอาดโดยทั่วไปสำหรับหลอดแก้วที่สกปรกมีดังนี้: สารปนเปื้อนทั่วไป: แช่หลอดแก้วไว้ 16 ชั่วโมงในน้ำยาทำความสะอาดหัววัด แล้วล้างในน้ำกลั่น แช่อิเล็กโทรดในบัฟเฟอร์ pH 4 นาน 20 นาทีแล้วล้างออกด้วยน้ำกลั่น

กระเปราะ pH มีคราบสกปรก

 

อิเล็กโทรดในบีกเกอร์

ล้างอิเล็กโทรด

น้ำยาทำความสะอาด

12. การตกตะกอนของซัลไฟด์

ซัลไฟด์และซิลเวอร์ไอออนสามารถทำปฏิกิริยาเพื่อสร้างการตกตะกอนสีเข้มภายใน pH อิเล็กโทรดแบบรีฟิลได้ การตกตะกอนนี้สามารถทำให้ reference junction อุดตัน แช่อิเล็กโทรด pH สารละลายไทโอยูเรีย สักครู่เพื่อขจัดสิ่งอุดตัน

การตกตะกอนของซัลไฟด์

 

อิเล็กโทรดในบีกเกอร์

น้ำยาทำความสะอาด

13. KCl Crystallization ภายในอิเล็กโทรด

อิเล็กโทรไลต์ที่พบมากที่สุดในอิเล็กโทรด pH  คือ 3 โมลาร์ KCl ในบางกรณีเช่นอุณหภูมิต่ำ KCl อาจตกผลึกภายในอิเล็กโทรด หากผลึก KCl ขัดขวางการแลกเปลี่ยนไอออนกับองค์ประกอบอ้างอิงอิเล็กโทรดอาจอ่านค่า pH ที่ไม่ถูกต้อง แช่อิเล็กโทรดในสารละลายเติม KCl อุ่น (45ºC) หรือบัฟเฟอร์ ปล่อยให้อิเล็กโทรดเย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้อง สิ่งนี้จะทำให้ผลึก KCl ละลาย

ผลึกของเกลือ KCl อุดตัน reference junction

อิเล็กโทรดในบีกเกอร์