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PH值是衡量水體酸堿度的核心指標(biāo),反映了水中氫離子的活度,是水質(zhì)評(píng)價(jià)中最基本、最常用的參數(shù)之一。pH值的準(zhǔn)確測(cè)定對(duì)于飲用水安全評(píng)價(jià)、工業(yè)水處理監(jiān)控、環(huán)境水體污染診斷及生態(tài)保護(hù)均具有重要意義。 然而,實(shí)驗(yàn)室pH檢測(cè)儀在進(jìn)行測(cè)定時(shí),極易受采樣、運(yùn)輸及保存環(huán)節(jié)諸多因素的影響,若操作不當(dāng),將導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果偏離真實(shí)值,進(jìn)而影響水質(zhì)評(píng)價(jià)的可靠性。那么該如何應(yīng)對(duì)呢?本下面是水質(zhì)pH檢測(cè)采樣過程中應(yīng)注意的關(guān)鍵事項(xiàng)。
采樣容器的選擇與處理 采樣容器的材質(zhì)對(duì)pH測(cè)定結(jié)果具有顯著影響。一般玻璃容器表面存在硅羥基,會(huì)吸附水中的氫離子或堿性物質(zhì),導(dǎo)致pH值發(fā)生偏移;同時(shí),玻璃容器易受氫氟酸腐蝕,不適用于含氟水樣。因此,測(cè)定pH值的水樣應(yīng)優(yōu)先采用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)或聚四氟乙烯(PTFE)等塑料材質(zhì)的采樣瓶。這類材料表面惰性較強(qiáng),對(duì)氫離子的吸附作用極低,能夠較好地保持水樣原始pH值。 采樣容器在使用前須經(jīng)過嚴(yán)格的清洗處理。清洗程序一般為:先用洗滌劑刷洗,再用自來水沖凈,隨后以10%硝酸溶液浸泡24小時(shí)以去除金屬離子殘留,最后用去離子水反復(fù)漂洗3至5次。清洗后的容器應(yīng)倒置晾干,存放于潔凈環(huán)境中備用。用于pH測(cè)定的采樣瓶不得與測(cè)定其他項(xiàng)目(如重金屬、有機(jī)物)的容器混用,以免交叉污染引入干擾物質(zhì)。 采樣方法與現(xiàn)場(chǎng)操作要點(diǎn) pH值隨溫度、壓力及水體中溶解氣體的變化而波動(dòng),因此采樣過程應(yīng)盡量減少水樣與空氣的接觸時(shí)間,并避免擾動(dòng)水體底部沉積物。具體操作要點(diǎn)如下。 首先,采樣點(diǎn)的選擇應(yīng)具有代表性。對(duì)于河流、湖泊等地表水體,應(yīng)在水面下0.3至0.5米處采集;對(duì)于深層水體,需分層采樣。采樣時(shí)應(yīng)避免在水體富藻區(qū)、排口附近或死水區(qū)采樣,防止局部異常值對(duì)整體評(píng)價(jià)產(chǎn)生誤導(dǎo)。 其次,采樣方式需規(guī)范。采用直立式采樣器或經(jīng)沖洗后的采樣瓶直接采集水樣,采樣前應(yīng)用待采水樣蕩洗采樣瓶及瓶蓋2至3次,以消除容器內(nèi)壁可能引入的污染。采集過程中應(yīng)使水樣緩慢流入瓶?jī)?nèi),避免劇烈攪動(dòng)導(dǎo)致氣體交換。采樣時(shí)應(yīng)將水樣注滿采樣瓶至瓶口,立即加蓋密封,使瓶?jī)?nèi)不留氣泡,此舉可最大限度減少空氣中二氧化碳對(duì)水樣pH值的影響。 再次,現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境參數(shù)的記錄不可或缺。采樣時(shí)應(yīng)同步測(cè)量并記錄水溫、氣溫及大氣壓,因?yàn)閜H電極的響應(yīng)電位與溫度密切相關(guān),后續(xù)測(cè)定需進(jìn)行溫度補(bǔ)償校正。若水樣中含有較多懸浮物或油類物質(zhì),應(yīng)靜置數(shù)分鐘待大顆粒沉降后取上清液測(cè)定,但靜置時(shí)間不宜超過30分鐘,以免因生物活動(dòng)改變pH值。 樣品保存與運(yùn)輸?shù)淖⒁馐马?xiàng) pH值屬于不穩(wěn)定參數(shù),理論上應(yīng)在采樣現(xiàn)場(chǎng)立即測(cè)定最為準(zhǔn)確。若受條件限制無法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定而需將水樣帶回實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)采取以下保存與運(yùn)輸措施。 樣品瓶應(yīng)完全充滿并密封,避免頂部空間存在氣泡,以防空氣中二氧化碳溶于水樣導(dǎo)致pH下降。樣品應(yīng)低溫(4℃左右)暗處保存,冷藏可減緩微生物代謝活動(dòng),減少因有機(jī)物分解產(chǎn)生二氧化碳或有機(jī)酸對(duì)pH值的影響。但需注意,即使低溫保存,水樣的pH值仍可能隨時(shí)間發(fā)生緩慢變化。一般而言,清潔水樣可在采樣后6小時(shí)內(nèi)完成測(cè)定,污染較重或生物活性高的水樣應(yīng)在2小時(shí)內(nèi)測(cè)定。嚴(yán)禁對(duì)水樣進(jìn)行過濾、酸化或添加任何保存劑,因?yàn)檫@些操作會(huì)不可逆地改變水樣的原始pH值。 運(yùn)輸過程中,采樣瓶應(yīng)直立放置于帶有緩沖材料的樣品箱內(nèi),防止劇烈震動(dòng)或倒置。樣品送達(dá)實(shí)驗(yàn)室后應(yīng)盡快測(cè)定,不可長(zhǎng)期存放。 水質(zhì)pH測(cè)定過程中可能遇到多種干擾因素。高離子強(qiáng)度(如海水、高鹽工業(yè)廢水)會(huì)影響液接電位,導(dǎo)致測(cè)量偏差,此時(shí)應(yīng)使用適用于高離子強(qiáng)度水樣的專用電極。含油或含表面活性劑的水樣會(huì)在電極敏感膜表面形成吸附層,延長(zhǎng)響應(yīng)時(shí)間并引起漂移,測(cè)定前可用脫脂棉輕輕擦拭電極敏感球部,并用去離子水充分清洗。強(qiáng)氧化性或強(qiáng)還原性水樣可能損壞電極敏感膜,此類水樣應(yīng)縮短電極接觸時(shí)間,測(cè)定后立即清洗。
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