實驗室pH傳感器是水質分析、化學合成、生物醫藥等領域精準測量pH值的核心設備,其測量準確性直接影響實驗結果的可靠性。在長期使用過程中,受樣品基質、操作規范、維護保養等因素影響,傳感器易出現響應遲緩、測量偏差大等故障。及時排查并解決這些故障,是保障實驗順利開展的關鍵。以下針對實驗室pH傳感器常見故障,詳細解析其產生原因及針對性解決辦法,為實驗室運維提供專業參考。
響應遲緩是pH傳感器最常見的故障之一,主要表現為測量時數值變化緩慢,無法快速跟隨樣品pH值波動。產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,導致敏感膜活性下降;敏感膜污染則常見于測量含蛋白質、油脂、懸浮物等復雜基質樣品時,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致響應速度變慢。
針對響應遲緩故障,可按以下步驟解決:首先檢查敏感膜狀態,若存在污染,用適配的清洗液處理——如蛋白質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故障,表現為測量結果與標準緩沖溶液或真實樣品pH值偏差超出允許范圍。故障原因主要包括校準不規范、電極老化、樣品溫度影響及干擾離子存在。校準不規范是最常見因素,如未使用合適的標準緩沖溶液、校準步驟遺漏、緩沖溶液過期等;電極老化則是由于長期使用導致敏感膜磨損、內阻升高,無法準確感知pH變化;溫度變化會影響pH測量的能斯特響應,若儀器溫度補償功能失效或未開啟,會產生明顯偏差。

解決測量偏差大的問題,需從校準與電極狀態兩方面入手:首先嚴格按照儀器說明書進行校準,選用與樣品pH值接近的標準緩沖溶液(通常選用pH4.00、6.86、9.18三種),確保緩沖溶液在有效期內且密封保存,校準過程中保證電極全浸沒在溶液中并充分攪拌;若校準后偏差仍存在,檢查電極是否老化——通過測量電極內阻,若內阻顯著升高(超過廠家規定上限),則需更換新電極;同時確認儀器溫度補償功能正常開啟,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行測量,避免溫度差異導致偏差。
除上述兩類主要故障外,pH傳感器還可能出現數值漂移、讀數不穩定等問題。數值漂移多與參比電極滲漏、樣品中存在強氧化性或還原性物質有關,解決時需檢查參比電極密封性,更換受損的密封件,對于含干擾物質的樣品,可選用抗干擾型pH電極。讀數不穩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,測量時適當攪拌樣品使溶液均勻,同時保障儀器供電穩定。
此外,日常使用中的規范操作能有效減少故障發生:避免電極碰撞、劃傷敏感膜;測量強酸、強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,嚴禁干放;定期檢查電極狀態,建立維護臺賬。若故障無法通過上述方法解決,建議聯系廠家專業技術人員進行檢修,避免自行拆解導致電極損壞。
綜上,實驗室pH傳感器的常見故障多與電極狀態、校準操作及樣品特性相關。通過掌握故障產生的核心原因,采取針對性的排查與解決措施,同時加強日常規范維護,能有效提升傳感器的運行穩定性與測量準確性,為實驗工作提供可靠的數據支撐。