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TECHNICAL ARTICLES電極法 COD 監測儀的線性校準是確保儀器測量結果在一定濃度范圍內呈線性關系、保障數據準確性的關鍵操作,其核心是通過一系列已知濃度的標準溶液建立儀器響應值與實際 COD 濃度的線性關聯。以下是通用且標準化的線性校準操作步驟(不同品牌儀器可能存在細節差異,需結合對應說明書調整):
一、校準前準備:確保條件合規
線性校準的前提是消除環境、試劑、儀器狀態等干擾因素,需提前完成以下準備:
環境與儀器狀態檢查
環境:確保實驗室 / 監測現場溫度穩定(通常要求 20~25℃,避免陽光直射、氣流干擾),濕度符合儀器要求(一般≤85% RH,無冷凝水)。
儀器:開機預熱(按說明書要求預熱 30~60 分鐘,使電極、電路系統達到穩定工作狀態),檢查儀器無報錯(如 “電極故障"“溫度異常" 等提示),屏幕顯示正常。
試劑與耗材準備
標準溶液:配制至少 3 個濃度點的 COD 標準溶液(濃度范圍需覆蓋儀器常用測量區間,例如低濃度:50mg/L、中濃度:200mg/L、高濃度:500mg/L;或按儀器推薦濃度梯度,如 0、100、300、600mg/L),標準溶液需使用優級純試劑(如鄰苯二甲酸氫鉀,COD 理論值可精確計算),且在有效期內(現配現用最佳,避免儲存過久變質)。
空白溶液:與標準溶液基體一致的空白試劑(如去離子水、蒸餾水,或儀器專用空白液),用于校準零點。
輔助工具:潔凈的取樣杯(專用石英杯或聚乙烯杯,無油污、無殘留)、移液管(校準過的 A 級,避免濃度誤差)、濾紙(若樣品有懸浮物,需過濾用)、一次性手套(避免手接觸試劑污染)。
電極檢查與預處理
外觀:檢查工作電極(如重金屬電極、離子選擇性電極)表面無破損、無污漬(若有結晶或污垢,用軟布蘸空白溶液輕輕擦拭,不可刮擦電極膜);參比電極無漏液、鹽橋正常(如 Ag/AgCl 參比電極需確認電解質液位)。
活化:若電極長期未使用,需按說明書進行活化(如浸泡在專用活化液中 1~2 小時,恢復電極響應性能)。
二、線性校準核心操作步驟(以 “三點校準" 為例)
步驟 1:儀器進入 “線性校準模式"
在儀器主菜單中找到 “校準" 選項,選擇 “線性校準"(部分儀器分 “單點校準"“多點線性校準",需明確選擇 “多點"),確認校準濃度點數量(如 3 點、4 點,需與準備的標準溶液濃度對應)。
步驟 2:空白溶液校準(零點校準)
用移液管取適量空白溶液(如 20mL,需與儀器要求的取樣體積一致)倒入潔凈取樣杯,將電極插入溶液中(確保電極感應區玩全浸沒,無氣泡附著在電極表面)。
點擊儀器 “空白校準" 或 “零點校準",儀器自動讀取空白溶液的響應值(如電流、電位信號),并默認該值對應 COD 濃度 “0mg/L",校準完成后儀器會提示 “空白校準成功"(若失敗,需重新更換空白溶液、檢查電極接觸)。
步驟 3:低濃度標準溶液校準
倒掉空白溶液,用少量低濃度標準溶液(如 50mg/L)潤洗取樣杯和電極 2~3 次(避免殘留空白溶液稀釋標準溶液,導致濃度偏差)。
倒入足量低濃度標準溶液(與空白溶液取樣體積一致),插入電極,等待儀器響應穩定(屏幕顯示 “Ready" 或信號波動≤±2%,通常需 1~3 分鐘,視電極性能而定)。
輸入該標準溶液的實際濃度值(如 “50",單位 mg/L,需與配制濃度玩全一致,不可輸錯),點擊 “校準",儀器記錄當前響應值與濃度的對應關系,提示 “低濃度校準成功"。
步驟 4:中、高濃度標準溶液校準(重復低濃度操作)
按 “低濃度校準" 流程,依次完成中濃度(如 200mg/L)、高濃度(如 500mg/L)標準溶液的校準:
潤洗:每次更換濃度前,用待校準濃度的標準溶液潤洗取樣杯和電極 2~3 次;
加液:倒入標準溶液,插入電極,等待響應穩定;
輸值:準確輸入標準溶液濃度,點擊 “校準",儀器記錄數據。
注意:校準順序需從 “低濃度→中濃度→高濃度",避免高濃度溶液殘留污染低濃度溶液(若反向操作,需用大量空白溶液反復清洗電極,否則會導致低濃度校準值偏高)。
步驟 5:線性擬合與校準結果驗證
所有濃度點校準完成后,儀器會自動對 “響應值 - 濃度" 數據進行線性擬合(計算線性相關系數 R2),并顯示校準曲線參數(如斜率、截距)。
驗證標準:線性相關系數 R2 需滿足儀器要求(通常 R2≥0.995,部分高精度儀器要求≥0.998),若 R2 不達標,儀器會提示 “校準失敗",需排查原因(如標準溶液配制錯誤、電極污染、響應不穩定等),重新校準。
若 R2 達標,點擊 “保存校準結果",儀器自動存儲線性曲線參數,后續測量時將基于該曲線計算樣品 COD 濃度。
三、校準后收尾與記錄
儀器與電極清潔
校準完成后,用空白溶液或去離子水清洗電極和取樣杯 3~5 次,去除殘留標準溶液,電極若長期不用需浸泡在保護液中(如 3mol/L KCl 溶液,參比電極專用保護液),取樣杯晾干備用。
校準數據記錄
詳細記錄校準信息:校準日期、校準人員、儀器型號、標準溶液濃度及配制方法、線性相關系數 R2、校準是否成功等(需符合實驗室質量管理規范,如 CNAS 要求,便于追溯)。
驗證校準有效性(可選)
取一份未知濃度的驗證標準溶液(濃度在已校準范圍內,如 150mg/L),按樣品測量步驟測試,若測量值與驗證標準溶液的真實濃度誤差≤±5%(儀器允許誤差范圍),說明校準有效;若誤差超標,需重新檢查標準溶液或電極狀態,再次校準。
關鍵注意事項
標準溶液配制需精準:鄰苯二甲酸氫鉀(KHP)的 COD 理論值為 1.176g/g(即 1g KHP 玩全氧化對應 1.176g COD),配制時需用分析天平準確稱量,定容至容量瓶刻度線,避免濃度偏差。
電極響應穩定是核心:若電極響應緩慢(超過 5 分鐘仍未穩定),可能是電極老化或污染,需更換電極或撤底清潔(如用稀鹽酸浸泡去除表面污垢,再用空白溶液沖洗)。
避免交叉污染:不同濃度標準溶液切換時,潤洗步驟不可省略,否則高濃度殘留會導致低濃度校準值偏高,線性曲線偏離。
通過以上步驟,可確保電極法 COD 監測儀的線性校準準確有效,為后續樣品測量的數據可靠性提供基礎。