纯水 pH 电极的调试方式

　　以下是关于纯水 pH 电极调试方式的详细描述：

　　一、调试前准备

　　1. 设备与试剂

　　- 确保配备专用纯水 pH 电极(带锂玻璃膜)、高精度数字式 pH 计、恒温循环水浴(控温精度±0.1℃)、氮气钢瓶及减压阀、3mol/L KCl 内充液、去离子水(电阻率≥18.2MΩ·cm)。

　　- 准备标准缓冲溶液：pH6.86(磷酸盐)、pH4.01/9.18(邻苯二甲酸氢钾/硼砂)，所有溶液需用高纯氮气鼓泡脱氧处理。

　　2. 电极预处理

　　- 新电极拆除保护套后，浸入 3mol/L KCl 溶液活化 24 小时，期间多次轻摇溶液加速离子交换。

　　- 旧电极若存在油污或微尘，先用超声清洗仪(50kHz)清洗 5 分钟，再用无水乙醇脱水，最后用去离子水冲洗至电导率稳定。

　　二、核心调试步骤

　　1. 温度补偿校准

　　- 将电极与温度探头同步插入 25℃恒温水浴中，待示值波动小于±0.02pH/min 后，用 pH6.86 缓冲液定位，误差应<±0.02pH。

　　- 重复此操作验证 0~50℃范围内温度系数是否符合 Nernst 方程理论值(-0.003pH/℃)。

　　2. 液接界电势优化

　　- 采用流动法调试：以 50mL/min 流速持续通入经脱气的去离子水，监测动态响应曲线。理想状态下，电极应在 90 秒内达到基线平稳，且漂动幅度<±0.05pH/h。

　　- 若响应滞后，可用注射器从参比侧缓慢注入新鲜 KCl 溶液更新液接界，直至响应时间达标。

　　3. 碱误差修正

　　- 配制含 NaOH 的梯度溶液(pH10~12)，每阶递增 0.5pH，记录测量偏差。当实测值较理论值偏低>0.1pH 时，启用仪器内置碱误差校正功能，输入实际偏差值得出修正曲线。

　　4. 残余电流消除

　　- 连接电极至电解池，施加±0.1V 极化电压交替扫描，持续 30 分钟后断开电路。此操作可有效清除玻璃膜吸附的杂质离子，恢复电极选择性。

　　三、性能验证与质控

　　1. 精密度测试

　　- 在 25℃条件下，对 pH7.00±0.01 的标准溶液连续测量 10 次，计算标准差应<±0.03pH。

　　- 切换至 pH4.01 和 pH9.18 溶液验证量程线性，各点误差均需满足 ±0.05pH 以内。

　　2. 抗干扰测试

　　- 向被测水中分别加入 1ppm Fe³⁺、Al³⁺等常见金属离子，观察读数变化。优质纯水电极的干扰误差应<±0.1pH。

　　3. 长期稳定性监测

　　- 每日开机后先用去离子水冲洗电极 3 次，再测量 QC 样品(自制超纯水)。建立 Levey-Jennings 质控图，当连续 3 点超出±1SD 时触发预警。

　　通过上述系统性调试，可使纯水 pH 电极的检测下限延伸，满足半导体级超纯水(理论 pH7.00)的精确测量需求。日常维护需注意每周更换内充液，每月进行再生处理，并避免接触有机硅化合物。