Comment les résultats mV pour le pH peuvent-ils être utilisés pour le dépannage ?

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ID de document TE8285

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Date de publication 05/06/2019
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Question
Comment les résultats mV pour le pH peuvent-ils être utilisés pour le dépannage ?
Sommaire
Dépannage mV pour le pH.
Réponse
En ce qui concerne les mesures de pH, la sonde mesure une différence de potentiel entre l'échantillon et la référence mesurée en millivolts (mV), qui est ensuite utilisée pour calculer le pH de l'échantillon via la courbe d'étalonnage.
Pour plus d'informations, reportez-vous à ces articles : Existe-t-il des informations sur la théorie du pH ? [ID=1002604]Et comment fonctionne la mesure du pH avec une électrode ? [ID=1002851]

La mesure brute en mV peut être affichée si elle n'est pas configurée par défaut et constitue donc une meilleure option pour le dépannage plutôt que d’utiliser le résultat de pH, étant donné que le résultat de pH est biaisé par la température et l'étalonnage.

Selon l'équation de Nernst, il peut être démontré qu'une pente théorique parfaite est de -59,16 mV/pH, pouvant être utilisée pour calculer un potentiel mV attendu pour diverses valeurs de pH connues sur les tampons.

Pour les systèmes de référence Ag/AgCl (dont sont équipées presque toutes les électrodes pH Hach), un pH de 7 devrait avoir une valeur mV de 0 mV. En utilisant une pente théorique, on peut calculer la valeur mV attendue. Le pH 4 est inférieur de 3 pH par rapport au pH 7. On peut donc s'attendre à ce qu'il indique 177 mV (59 x 3) et que le tampon pH 10 indique -177 mV, en se basant sur le même argument.

Cette affirmation est cependant différente pour les électrodes analogiques qui ont des systèmes de référence autres que Ag/AgCl. Par exemple, les électrodes Red Rod Radiometer. Ces sondes utilisent un système de référence KCl saturé au lieu d'un système de référence Ag/AgCl. Pour ces électrodes, un pH de 7 devrait indiquer -26 mV. Par conséquent, un pH de 4 aurait un potentiel de 151 mV et un pH de 10 aurait un potentiel de -203 mV. Cependant, les électrodes de type Red Rod IntelliCAL (qui ne sont pas analogiques) affichent une valeur en mV corrigée pour correspondre à ce qu'elles indiqueraient s'il s'agissait d'électrodes Ag/AgCl.

On peut s’attendre à une dérivation du décalage de potentiel mV dérive au fur et à mesure que la sonde vieillit. Par conséquent, une tolérance acceptable pour n’importe quel tampon donné sur n’importe quelle électrode donnée est de ±30 mV. Voici comment les étalonnages de reconnaissance automatique sont effectués. Par exemple, si lors de l'étalonnage, la mesure du potentiel mV est comprise entre -30 mV et +30 mV, l'appareil de mesure reconnaît ce tampon comme pH 7.

Si une mesure est effectuée sur des tampons pH 4, 7 et 10 et que les mesures mV sont enregistrées, ces informations peuvent être utilisées pour identifier de nombreux problèmes courants avec le pH. Voir les exemples ci-dessous.

Exemple 1 : Si, sur une électrode Ag/AgCl, les résultats semblent lents mais que la sonde étalonne et que les résultats mV suivants ont été enregistrés :
pH 4 : 202 mV
pH 7 : 23 mV
pH 10 : -153 mV

Notez que les trois tampons ont un décalage de ~25 mV. Cette valeur est comprise dans la tolérance acceptable de ±30 mV, mais se trouve dans la partie supérieure de cette tolérance. Comme les trois tampons ont le même décalage, il n'y a pas de problème de pente, donc même si les résultats peuvent être lents, ils sont probablement précis. Cela indique souvent que la sonde approche de la fin de sa durée de vie si elle n'est pas rechargeable (plus de 6 mois) ou si elle est rechargeable (plus d'un an). Si la sonde est rechargeable, le remplacement de la solution de remplissage peut aider à pallier la lenteur. (Quelle est la procédure de remplacement de la solution de remplissage dans une sonde pH rechargeable ? ). Si la sonde a moins de 6 mois et qu'elle n'est pas rechargeable, elle a probablement été stockée de manière incorrecte ou doit être remplacée sous garantie. (Pourquoi est-il important d'utiliser la bonne solution de stockage pour une sonde de pH ? Quelle est la bonne solution de stockage (et de remplissage) pour une sonde pH IntelliCAL ?<span style=""></span> . Pourquoi est-il si important de stocker correctement l’appareil PHC101 Intellical en particulier ?)  Les mesures lentes peuvent également être causées par la contamination microbiologique de la référence, résultant d'un nettoyage peu fréquent ou incorrect de la sonde, d'un changement non fréquent de la solution de stockage, d'un stockage incorrect de la sonde ou d'une utilisation comme échantillon pendant trop longtemps.

Exemple 2 : Si, sur une électrode Ag/AgCl, l'étalonnage échoue et les résultats mV suivants ont été enregistrés :
pH 4 : 222 mV
pH 7 : 45 mV
pH 10 : -133 mV

Cette valeur est similaire à l'exemple 1, mais elle est plus avancée. Dans ce cas, le décalage est de 45 mV, au-dessus de la tolérance. Par conséquent, l'étalonnage échoue. Les causes sont les mêmes que celles décrites dans l'exemple 1. Si la sonde de l'exemple 1 devait continuer à être utilisée de la même manière pendant quelques jours supplémentaires, il est probable que des échecs d'étalonnage se produisent également. Si la cause du décalage est identifiée comme étant un entretien incorrect, ou plus communément un stockage incorrect, il est nécessaire d'acheter une sonde de rechange même si la sonde est toujours dans la période de garantie. La garantie couvre uniquement les défauts de fabrication, et non les défaillances causées par une mauvaise utilisation.

Exemple 3 : Si, sur une électrode Ag/AgCl, l'étalonnage échoue et les résultats mV suivants ont été enregistrés :
pH 4 : 110 mV
pH 7 : 5 mV
pH 10 : -110 mV

Dans ce cas, le tampon 7 indique une valeur correcte, dans les spécifications, mais les deux autres ont un décalage. Vous pouvez cependant remarquer que les décalages sont dans des directions opposées, biaisés à partir de 7. Le pH 4 a un décalage de -77 mV et le pH 10 a un décalage de +77 mV. Les causes sont les mêmes que celles décrites dans l'exemple 1, à savoir un stockage incorrect. Dans cet exemple, la sonde a probablement été stockée dans un tampon de pH 7. Si vous constatez que l'une des mémoires tampon se mesure facilement, mais que les autres tampons sont déplacés vers la mémoire tampon qui se mesure facilement, il s’agit du stockage dans la mémoire tampon. Comme pour les autres exemples, si la cause du décalage est identifiée comme étant un entretien incorrect, ou plus communément un stockage incorrect, il est nécessaire d'acheter une sonde de rechange même si la sonde est toujours dans la période de garantie. La garantie couvre uniquement les défauts de fabrication, et non les défaillances causées par une mauvaise utilisation.

Exemple 4 : Si, sur une électrode Ag/AgCl, l'étalonnage échoue et les résultats mV suivants ont été enregistrés :
pH 4 : 192 mV
pH 7 : 17 mV
pH 10 : -142 mV

Dans cet exemple, les tampons pH 4 et 7 sont tous les deux mesurés dans la plage de tolérance avec un décalage de ~15 mV, mais le tampon pH 10 présente un décalage de ~35 mV qui se trouve en dehors de la plage de tolérance. Ceci est probablement dû à un problème avec le tampon pH 10. Lorsque deux tampons sont mesurés dans les limites de tolérance et que le troisième ne l’est pas, cela indique généralement un problème de tampon. C’est le cas le plus courant pour le tampon pH 10 car il a la durée de vie la plus courte des trois tampons. (Quelle est la durée de vie des tampons pH liquides ? ). La cause du problème peut être l’achat simultané de tous les tampons (ce qui est souvent le cas). Des bouchons desserrés, la réutilisation de l'ancien tampon (déversé du flacon un autre jour) et des tampons contaminés peuvent provoquer ce symptôme. Dans cet exemple, le symptôme serait que le tampon pH 10 ne soit pas reconnu. Mais ce problème peut également entraîner une pente hors plage si le tampon avec le décalage le plus élevé est toujours dans la plage de tolérance, mais beaucoup plus élevé par rapport aux autres tampons. Ce problème peut souvent être résolu en remplaçant simplement les tampons.

Exemple 5 : Si, sur une électrode Ag/AgCl, l'étalonnage échoue et les résultats mV suivants ont été enregistrés :
pH 4 : 202 mV
pH 7 : 10 mV
pH 10 : -190 mV

Dans cet exemple, les trois tampons ont un décalage dans la plage de tolérance, mais les trois ont des décalages différents. Cela entraîne l'échec des étalonnages car la pente est hors plage. Les différents tampons avec des décalages différents peuvent provoquer des pentes de mauvaise qualité. Plus la pente est mauvaise (plus elle est éloignée de la valeur théorique), plus la précision est faible. Cela peut être dû à une sonde sale. Il est donc recommandé d'effectuer un nettoyage. (Comment nettoyer les électrodes pH et de conductivité ? A quelle fréquence est-il recommandé de nettoyer les électrodes pH de laboratoire ?) Cela peut également être dû à un stockage incorrect de la sonde, par exemple un stockage dans un tampon pH. La sonde lit le tampon dans lequel elle a été stockée, mais les autres tampons ont des valeurs biaisées par rapport au tampon dans lequel elle a été stocké.

Exemple 6 : Si, sur une électrode Ag/AgCl, l'étalonnage échoue et les résultats mV suivants ont été enregistrés :
pH 4 : 5 mV
pH 7 : 0 mV
pH 10 : 3 mV

Si tous les rubans d’emballage ont été retirés et si, dans le cas d’une sonde rechargeable, l'orifice de remplissage est ouvert (Pourquoi y a-t-il du ruban orange/ambré sur la sonde IntelliCAL ?  Quand l’orifice de remplissage d'une électrode rechargeable doit-il être ouvert ou fermé ?), alors cette sonde est physiquement cassée et une sonde de rechange doit être achetée (à moins qu'elle n’ait été reçue dans cet état). Reportez-vous à : Si une sonde de pH est physiquement endommagée pendant sa période de garantie, peut-elle être remplacée sous garantie ?

 

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