环境合规性检测中水质pH值测定的标准操作步骤

水质pH值是反映水体酸碱性的核心指标，直接关联水环境质量与生态安全，也是环境合规性检测（如地表水、地下水、工业废水排放达标评估）的必测项目。准确测定pH值需严格遵循标准操作流程，本文基于GB 6920-1986《水质 pH值的测定 玻璃电极法》，拆解从准备到异常处理的全环节，为检测人员提供可落地的操作指南，确保结果符合法规要求与数据有效性。

一、测定前的准备工作

试剂准备以标准缓冲溶液为核心：需用基准试剂配制pH4.00（邻苯二甲酸氢钾，0.05mol/L）、pH6.86（混合磷酸盐，0.025mol/L磷酸二氢钾+0.025mol/L磷酸氢二钠）、pH9.18（硼砂，0.01mol/L）三种缓冲溶液，溶剂为煮沸15分钟冷却后的无二氧化碳蒸馏水（避免CO₂溶解影响pH）。配好的溶液需装在密封聚乙烯瓶中，4℃冷藏保存，有效期2个月，若出现浑浊或沉淀立即重新配制。

仪器检查需关注细节：pH计开机前确认电源稳定，预热30分钟（新型仪器可缩短，但需按说明书操作）；玻璃电极检查敏感球泡是否有裂纹、划痕，若有则更换；参比电极（如饱和甘汞电极）需确保电解质溶液（饱和KCl）液面高于样品液面，液接界（陶瓷芯）无堵塞——可用细钢丝疏通轻微堵塞，严重时需更换电极。电极使用前需在蒸馏水浸泡24小时活化。

环境条件需控制：测定在20-25℃、无强磁场、无剧烈振动的房间进行，避免阳光直射样品或电极。若样品温度与室温差异大，需放置至室温或开启pH计温度补偿功能（需准确输入样品温度）。

二、pH计的校准操作

校准前用蒸馏水清洗电极，滤纸吸干表面水分（勿擦拭玻璃球泡，避免损伤敏感膜）。选择覆盖样品预计pH范围的两种缓冲溶液：酸性样品选pH4.00+pH6.86，碱性选pH6.86+pH9.18。

先将电极浸入第一种缓冲溶液（如pH6.86），磁力搅拌器慢搅（避免气泡），待读数稳定（1分钟内变化≤0.02pH）后按“校准”键；再用第二种缓冲溶液重复操作，完成两点校准。校准后需用第三种缓冲溶液验证（如用pH9.18验证pH4.00+6.86的校准结果），偏差≤0.05pH为合格，否则重新校准。

三、样品的采集与预处理

样品采集用聚乙烯或硼硅玻璃容器（避免金属容器反应），采集前用样品润洗3次，充满容器不留顶空（防止CO₂进入）。采集后2小时内测定，若需保存则4℃冷藏，24小时内完成测定——保存过久会因微生物活动或CO₂溶解改变pH。

预处理针对浑浊样品：用0.45μm微孔滤膜过滤（勿用滤纸，滤纸会吸附H⁺/OH⁻），过滤前用样品润洗滤膜和过滤器3次。若样品有油膜，需用分液漏斗除去油层后再测定。

温度匹配是关键：测定时样品温度需与校准溶液一致（差异≤1℃）——温度影响pH计的温度补偿系统，若温度不同，需用温度计测样品温度并输入pH计，或待样品与校准液温度平衡后再测。

四、样品pH值的测定步骤

取50-100mL样品倒入烧杯，将电极浸入样品：玻璃电极球泡完全浸没，参比电极液接界也需浸没（避免空气进入）。用磁力搅拌器慢搅（转速100-200rpm），待读数稳定（1分钟内变化≤0.02pH）后记录结果（保留两位小数，符合pH计0.01的精度）。

样品间清洗：每个样品测定后用蒸馏水清洗电极2-3次，滤纸吸干，再测下一个样品；若连续测同类样品，可用下一个样品润洗电极1-2次，减少交叉污染。

特殊样品处理：强酸碱样品（pH<2或>12）用耐酸碱玻璃电极，含挥发性有机物（如酒精）的样品用抗污染电极——普通电极在强酸碱中会被腐蚀，有机物会附着电极表面影响响应。

五、数据的记录与处理

记录内容需完整：样品编号、采样点、测定时间、温度、pH计型号、电极编号、缓冲溶液批号、平行样结果。平行样偏差需≤0.1pH，否则重新测定——例如，两个平行样结果为7.21和7.32，偏差0.11，需检查电极污染或缓冲溶液失效，重新测定。

数据有效性判断：若结果超出仪器范围（0-14pH），需检查样品是否污染或仪器校准是否正确；若超出缓冲溶液校准范围（如用pH4.00+6.86校准后测pH10的样品），需重新用pH6.86+9.18校准后再测。

六、质量控制措施

空白试验：每天测前用无二氧化碳蒸馏水做空白，结果应在6.8-7.2之间——若空白值偏离7.0超过0.2pH，需检查蒸馏水是否污染或电极是否需清洗。

校准验证：测定中每2小时用缓冲溶液验证，偏差≤0.05pH为合格，否则重新校准——避免测定过程中电极响应漂移。

标准物质验证：每月用有证标准物质（如GBW(E)080165，pH4.00）验证仪器准确性，结果需在标准值±0.05pH范围内，确保数据可靠。

七、异常情况的处理

电极响应慢：若浸入样品5分钟未稳定，可能是电极老化——玻璃电极用0.1mol/L盐酸浸泡2小时，再用蒸馏水浸泡24小时活化；参比电极液接界堵塞则用饱和KCl溶液浸泡24小时，或用细钢丝疏通。

读数不稳定：若波动大，先检查是否有气泡（停止搅拌待气泡消失）、电极是否浸没（调整电极位置）、环境是否有振动/电磁干扰（移至安静环境）；若仍不稳定，需重新配制缓冲溶液或校准仪器。

结果偏离预期：如地表水pH通常6.5-8.5，若测值为5.0，需排查：样品是否被污染（容器是否干净）、电极是否污染（如测过强酸未清洗）、缓冲溶液是否失效（重新校准）、温度是否匹配（调整温度）。

八、电极的维护与保养

日常维护：电极不用时浸泡在蒸馏水中（勿干放，干放会导致玻璃电极脱水失效）；参比电极需定期补充饱和KCl溶液（液面高于电极芯2cm以上）；玻璃电极若沾有油污，用酒精棉轻轻擦拭后再用蒸馏水清洗。

电极寿命：普通玻璃电极寿命约1年，若响应慢、校准偏差大则需更换；参比电极寿命约6个月，若液接界堵塞严重或电解质溶液泄漏，需更换电极。