9.2 Bảo dưỡng các điện cực

Sau mỗi loạt đo cần phải làm sạch hệ thống điện cực (bình đo) khi pH của dung dịch tiêu chuẩn đòi hỏi thời gian cân bằng lâu hơn. Làm sạch các điện cực thường xuyên (hàng ngày hay hàng tuần) bằng cách lau cẩn thận bằng vải bông, hoặc nếu mẫu chứa tạp chất hữu cơ thì tráng điện cực bằng êtanol (70%), axêtôn hoặc dung dịch chất tẩy rửa nóng. Hoà tan canxi bằng axit clohidric loãng sử dụng dung môi hữu cơ chỉ trong thời gian ngắn bởi vì dung môi hữu cơ làm giảm độ nhạy của điện cực thủy tinh do nó làm mất lớp nước ở ngoài. Nếu dùng dung môi hữu cơ thì lại phải ngâm điện cực vào nước nhiều giờ. Chuẩn hóa lại là rất quan trọng. Hãy tuân thủ hướng dẫn của hãng sản xuất về cất giữ và bảo dưỡng điện cực. Điện cực so sánh ngâm trong dung dịch chất điện giải trơ, còn điện cực thủy tinh thì ngâm trong nước.

Các điện cực dùng để đo nước có độ dẫn thấp không được dùng để đo các loại mẫu khác, thí dụ nước cống.

10 Báo cáo kết quả

Báo cáo kết quả pH đến hai số sau dấu phẩy. Báo cáo nhiệt độ thực hiện phép đo.

Ví dụ

pH 8,45; đo ở 10,2^oC.

pH 7,62; đo ở 16,4^oC trong phòng thí nghiệm 2 giờ sau khi lấy mẫu.

11 Độ lệch chuẩn

...

...

...

Độ lệch hệ thống đến ∆pH = 0,05 có thể là do sự cản trở không tránh được, ví dụ với nước có độ dẫn thấp.

Phép thử liên phòng thí nghiệm với mẫu tổng hợp có độ dẫn thấp (C) chỉ ra rằng đã đạt được độ lệch chuẩn ∆pH = 0,05 hoặc ít hơn. Các phòng thí nghiệm đáp ứng sai số tổng là ∆pH = 0,2.

Chú thích – Sai  số tương đối là ± ∆C/C = 10 ±∆pH – 1. Một độ lệch ∆pH = 0,05 có nghĩa là hệ số 1,12 và sai số 12% trong xác định hoạt độ ion hidro.

12 Báo cáo kết quả

Báo cáo kết quả cần phải có những thông tin sau:

a) trích dẫn tiêu chuẩn này;

b) nhận dạng mẫu, địa điểm, thời gian, phương pháp lấy mẫu và khoảng thời gian từ lấy mẫu đến phân tích;

c) thể hiện kết quả theo mục 10;

d) những sai lệch khỏi phương pháp này và mọi tình huống có thể làm ảnh hưởng đến kết quả;

...

...

...

Phụ lục A

(tham khảo)

Tính toán giá trị pH

Giá trị pH của mẫu được tính như sau:

pH = pH ( S ) – ( U [ S ] – U ) ( F/log10RT )

Trong đó

pH[ S ]                        là giá trị pH của dung dịch đệm tiêu chuẩn;

U[ S ]                          là thế điện cực thủy tinh khi tiếp xúc với dung dịch đệm tiêu chuẩn;

...

...

...

F                                 là hằng số Faraday, C/mol (F = 9,648 x 10⁴ C/mol);

R                                là hằng số khí, J/mol -K (R = 8,314 J/mol.K);

T                                 là nhiệt độ của mẫu, tính bằng Kenvin;

F/log10RT                   là hệ số độ dốc một điện cực lý tưởng, phụ thuộc nhiệt độ (xem bảng A.1)

Điện thế U là tổng của nhiều điện thế, gồm điện thế điện cực thủy tinh, điện cực so sánh, thế tiếp xúc và thế bất đối xứng, và phụ thuộc nhiệt độ. Bởi vậy mẫu và dung dịch đệm tiêu chuẩn cần phải cùng nhiệt độ.

Bảng A.1 – Sự biến đổi của hệ số độ dốc theo nhiệt độ

Nhiệt độ ^oC

Độ dốc lý thuyết mV

Độ dốc thực tế chấp nhận được mV

...

...

...

10

20

25

30

40

50

54,20

56,18

58,17

...

...

...

60,15

62,13

64,12

53 đến 54,5

55 đến 56,5

57 đến 58,5

58 đến 59,5

59 đến 60,5

61 đến 62,5

...

...

...

Phụ lục B

(tham khảo)

CÁC DUNG DỊCH ĐỆM TIÊU CHUẨN BAN ĐẦU

Bảng B.1 – Giá trị pH(S) của dung dịch đệm tiêu chuẩn ban đầu (xem [6] phụ lục E)

Nhiệt độ ^oC

B

C

D

...

...

...

I

Kali hidro tactrat1)

Kali hidro phtalat2)

Photphat

Borax

Natri cacbonat/ Natri hidrocacbonat

0

-

4,000

...

...

...

9,464

10,317

5

-

3,998

6,591

9,395

10,245

10

...

...

...

3,997

6,923

9,332

10,179

15

-

3,998

6,900

9,267

...

...

...

20

-

4,001

6,881

9,225

10,062

25

3,557

4,005

...

...

...

9,180

10,012

30

3,552

4,011

6,835

9,139

9,966

35

...

...

...

4,018

6,844

9,102

9,926

40

3,547

4,027

6,838

9,068

...

...

...

45

3,547

4,038

6,834

9,038

9,856

50

3,549

4,050

...

...

...

9,011

9,828

c(mol/l)

0,027

0,016

0,029

0,020

0,029

∆pH1/2

...

...

...

+0,052

+0,080

+0,01

+0,079

1) Độ tan của Kali hidrotactrat thấp khi làm lạnh, do đó không thể dùng ở nhiệt độ thấp hơn 25^oC (xem [5] phụ lục E).

2) Dung dịch được gọi là “tiêu chuẩn qui chiếu giá trị pH” (xem [11] phụ lục E).

Các dung dịch tiêu chuẩn qui chiếu ban đầu cần phải luôn luôn pha loãng bằng nước không chứa cacbon dioxit (4.1). Các phương pháp sau cần dùng để pha các dung dịch B, C, D, F và I.

Dung dịch B: Kali hidro tactrat

b(KHC₄H₄O₃) = 0,214 mol/kg

...

...

...

Thêm 30 g kali hidro tactrat vào trong 1 lít nước trong một bình kín và lắc 20 phút ở 25^oC ± 1^oC. Để yên và gạn lấy phần dung dịch trong. Loại bỏ khi thấy vi sinh vật phát triển.

Dung dịch C: Kali hidrophtalat

b[C₆H₄(COOH)(COOK)] = 0,05 mol/kg

Hoà tan 10,21 g kali hidrophtalat đã sấy 2 giờ ở 120oC vào nước ở 25oC và pha loãng thành 1l trong bình định mức.

Dung dịch D: Đinatri hidrophotphat, b(Na2HPO4) = 0,025 mol/kg và kali dihidrophotphat, b(KH₂PO₄) = 0,025 mol/kg.

Sấy các muối khan này ở 120^oC trong 2 giờ. Hòa tan 4,45 g dinatri hidrophotphat ngậm 2 nước (Na₂HPO₄.2H₂O) (hoặc 3,35g Na₂HPO₄) và 3,40 g kali dihidrophotphat vào nước ở 25^oC và pha nước đến 1l. Sấy các muối khan này ở 120^oC.

Dung dịch F: Borax

b(Na₂B₄O₇.10H₂O) = 0,01 mol/kg.

Hoà tan 3,81 g borax vào nước ở 25^oC và pha thành 1l trong bình định mức.

...

...

...

Hoà tan 2,640 g Na₂CO₃ đã sấy 90 phút ở 250^oC và 2,092 g natri hidrocacbonat đã sấy 2 ngày trên rây phân tử vào nước pha đến 1l trong bình định mức.

Phụ lục C

(tham khảo)

DUNG DỊCH TIÊU CHUẨN CÓ DUNG TÍCH ĐỆM THẤP

c(H₂SO₄) = 0,05 mol/l.

Dung dịch này có pH 4,005 ở 0^oC đến 30^oC.

c(NaHCO₃) = 0,05 mmol/l làm cân bằng với không khí [p (CO₂) = 316 m bar].

Nhiệt độ, ^oC

10

...

...

...

30

40

50

pH

6,93

6,99

7,06

7,14

7,20

...

...

...

Phụ lục D

(tham khảo)

NƯỚC MƯA NHÂN TẠO

Bảng D.1 – Nước mưa nhân tạo điều chế bằng cách trộn mẫu của dung dịch gốc (xem [16] phụ lục E)

Thuốc thử

Dung dịch gốc

Mẫu kiểm tra

ml của dung dịch gốc trong 5 lít nước

Nồng độ khối lượng

...

...

...

mg/l

mmol/l

Mẫu 1

Mẫu 2

H₂SO₄

CaCl₂.2H₂O

NaNO₃

NH₄Cl

KNO₃

...

...

...

 (NH₄)2SO₄

HNO₃

HCl

NaF

-

920

2 456

1 497

650

...

...

...

9 170

-

-

588

50,0

6,26

28,9

28,0

6,43

...

...

...

64,4

100,0

50,0

14,0

2,500

0,30

1,00

1,500

1,00

...

...

...

0

0,050

0

1,00

7,500

1,00

2,00

0

2,00

...

...

...

2,00

5,000

2,500

2,00

pH (25^oC)

4,30 ± 0,02

3,59 ± 0,02

...

...

...

26 ± 2

130 ± 2

Tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 6492:1999 (ISO 10523 : 1994) về chất lượng nước - xác định pH do Bộ Khoa học Công nghệ và Môi trường ban hành