pH-meteret viser 6,84. To minutter senere er det 6,97. Efter at elektroden igen er dyppet ned, vises der pludselig 7,10.

Er prøven ustabil? Er elektroden defekt? Eller blev måleapparatet forkert kalibreret?

Ved pH-målinger kan selv små detaljer påvirke resultatet: en forurenet bufferopløsning, en utilstrækkeligt skyllet elektrode, forkerte kalibreringspunkter eller temperaturforskelle mellem buffer og prøve. Netop ved kvalitetskontroller og analytisk arbejde kan sådanne afvigelser hurtigt blive relevante.

Denne vejledning viser, hvordan du måler pH-værdien korrekt, udvælger egnede bufferopløsninger til kalibrering og undgår typiske fejl, før de forvrider dine måleresultater.

Indholdsfortegnelse

Hvad måler et pH-meter egentlig?

pH-værdien beskriver kort sagt, hvor sur eller basisk en vandig opløsning er.

Den velkendte skala spænder i laboratoriehverdagen ofte fra:

• pH < 7 – sur,
• pH = 7 – neutral,
• pH > 7 – basisk.

Denne inddeling er praktisk, men den egentlige måling er mere kompleks.

Et digitalt pH-meter bestemmer ikke pH-værdien direkte, sådan som et termometer gør. Måleelektroden genererer et elektrisk potentiale, der afhænger af aktiviteten af hydrogenioner i opløsningen. Måleapparatet omdanner derefter dette signal til en pH-værdi.

Men for at kunne gøre det skal pH-meteret vide, hvordan den anvendte elektrode aktuelt reagerer.

Det er netop her, kalibreringen kommer ind i billedet.

Hvorfor skal et pH-meter kalibreres?

En pH-elektrode forbliver ikke fuldstændig uændret gennem hele sin levetid.

Med tiden kan blandt andet følgende ændre sig:

• Elektrodens hældning,
• Nulpunkt,
• Responstid,
• Glasmembranens tilstand,
• Diafragmas tilstand,
• Elektrolyt.

Også mellem to måledage kan adfærden variere en smule.

Kalibreringen forbinder derfor det aktuelt målte elektriske signal fra elektroden med kendte pH-værdier.

Til det formål anvendes bufferopløsninger med defineret pH-værdi.

Metrohm rammer princippet meget præcist: Kvaliteten af en kalibrering afhænger direkte af kvaliteten af de anvendte bufferopløsninger.

Den, der kalibrerer med en forurenet eller uegnet bufferopløsning, skaber altså allerede inden selve prøvemålingen en fejl.

Hvilke bufferopløsninger egner sig til kalibrering?

Bufferopløsninger har en defineret pH-værdi og er sammensat, så denne værdi ændrer sig så lidt som muligt ved små ydre påvirkninger.

De fungerer som referencepunkter for måleapparatet.

Hvilke buffere der er nødvendige, afhænger især af, i hvilket pH-område de senere prøver ligger.

Hos Biolaboratorium findes der f.eks. bufferopløsninger med forskellige definerede pH-værdier, herunder pH 2,00, 4,20, 5,00, 8,50, 10,00 og 12,40.

Valget bør dog ikke ske efter princippet:

„Vi har pH 7 i skabet, så vi kalibrerer altid med den.“

Det afgørende er den senere prøve.

Eksempel

Du forventer en pH-værdi på omkring 4,5 for en prøve.

Så bør kalibreringen dække dette område fornuftigt.

Hvis du derimod regelmæssigt måler stærkt alkaliske opløsninger med pH-værdier omkring 10, er en kalibrering udelukkende i det sure område uegnet.

Den vigtigste regel lyder:

Prøvens forventede pH-værdi bør ligge inden for det kalibrerede måleområde.

Et-, to- eller trepunktskalibrering?

Mange moderne pH-metre muliggør flere kalibreringspunkter.

Men hvornår har man brug for hvor mange?

Etpunktskalibrering

Ved en etpunktskalibrering indstilles apparatet med kun én bufferopløsning.

Det kan være tilstrækkeligt til enkle, orienterende målinger i et meget snævert område.

Ulempen:

Kalibreringen korrigerer hovedsageligt nulpunktet, men giver færre oplysninger om elektrodens faktiske hældning.

Til mere krævende kvantitative målinger er en flerpunktskalibrering derfor som regel mere hensigtsmæssig.

Topunktskalibrering

Her anvendes to forskellige buffere.

Dermed kan apparatet bestemme både nulpunktet og elektrodehældningen væsentligt bedre.

Mettler Toledo anbefaler mindst en topunktskalibrering til pålidelige målinger.

Typisk kunne det f.eks. være en kalibrering med en neutral eller næsten neutral buffer og en anden buffer i det sure eller alkaliske område.

Hvilken anden buffer der giver mening, afhænger af de senere prøver.

Trepunktskalibrering

Den, der regelmæssigt undersøger et bredere pH-område, kan tilføje et tredje kalibreringspunkt.

Dermed kan man dække et større måleområde.

Metrohm påpeger, at en trepunktskalibrering over et bredt måleområde kan give en højere nøjagtighed end en topunktskalibrering.

Flere kalibreringspunkter er dog ikke automatisk bedre, hvis:

• bufferne er dårligt valgt,
• opløsninger er kontaminerede,
• temperaturer afviger stærkt fra hinanden,
• elektroden ikke er blevet forberedt korrekt.

Tre dårlige referencepunkter giver ikke en god kalibrering.

Hvorfor kalibreringsområdet skal passe til prøven

En hyppig fejl opstår ikke på grund af apparatet, men allerede ved valget af bufferne.

Antag, at du kalibrerer ved:

pH 4 og pH 7.

Mål derefter en prøve på cirka:

pH 10.

Måleinstrumentet skal nu ekstrapolere uden for det kalibrerede område.

Måleusikkerheden kan derved stige betydeligt.

Metrohm anbefaler derfor at vælge bufferne, så prøvens forventede pH-værdi ligger inden for kalibreringsområdet.

I praksis betyder det:

Sure prøver

Afstem kalibreringsområdet efter det sure eller neutrale område.

Næsten neutrale prøver

Vælg kalibreringspunkter så tæt på det forventede område som muligt.

Alkaliske prøver

Brug også et alkalisk referencepunkt.

Meget forskellige prøver

Flere kalibreringspunkter eller separate måleserier kan være fornuftige.

Kalibreringen bør altså altid tage udgangspunkt i anvendelsen – ikke i, hvilke flasker der tilfældigvis står i laboratoriet.

Hvor meget påvirker temperaturen pH-værdien?

Temperatur er en af de oftest undervurderede faktorer ved pH-målinger.

Den påvirker adskillige ting:

• elektrodens adfærd,
• det elektriske målesignal,
• den faktiske pH-værdi af prøven,
• pH-værdien af bufferopløsningen.

Derfor er den definerede værdi for en professionel bufferopløsning ofte angivet sammen med en referencetemperatur.

For bufferopløsningerne pH 4,20 og pH 8,50 fra Biolaboratorium angives den enkelte referenceværdi for eksempel ved 20 °C.

Automatisk temperaturkompensation løser ikke alle problemer

Mange moderne pH-målere har en temperaturføler og automatisk temperaturkompensation.

Det er nyttigt.

Den betyder dog ikke, at en prøve ved 10 °C og den samme prøve ved 40 °C nødvendigvis har samme pH-værdi.

Temperaturkompensationen korrigerer først og fremmest det temperaturafhængige forløb af elektrodens respons.

De kemiske ligevægte i prøven kan alligevel ændre sig.

Derfor anbefaler Metrohm, at sammenlignende pH-målinger så vidt muligt udføres ved sammenlignelige temperaturer, og at kalibreringsbetingelserne også inddrages tilsvarende.

Praktisk regel

Hvis reproducerbare resultater er vigtige:

• Bring buffer og prøve til nogenlunde samme temperatur,
• Dokumentér temperaturen,
• Brug temperaturføleren, hvis den findes,
• Udfør målinger af forskellige partier under sammenlignelige forhold.

Kalibrer pH-meteret korrekt: trin for trin

Den nøjagtige betjening afhænger af måleinstrumentet og elektroden. Producentens vejledning har derfor altid forrang.

Et typisk forløb ser dog sådan ud:

1. Vælg egnede buffere.

Overvej først:

Hvilken pH-værdi forventer vi i prøven?

Vælg derefter referencepunkter, der dækker det relevante område.

2. Kontroller buffernes tilstand.

Kontroller:

• udløbs- eller sidste anvendelsesdato,
• åbningsdato,
• opbevaringsforhold,
• synlige urenheder,
• usædvanlig uklarhed.

Brug ikke buffere, hvis kvalitet ikke længere kan vurderes pålideligt.

3. Stil en lille mængde buffer frem.

Ved kalibrering er det en god idé at hælde den nødvendige portion i en ren beholder.

Så undgås det, at elektroden føres direkte ned i opbevaringsflasken.

4. Skyl elektroden.

Skyl elektroden i overensstemmelse med producentens anvisninger – ofte med deioniseret eller egnet højrent vand.

Derved fjernes rester af den tidligere prøve eller bufferopløsning.

5. Fjern forsigtigt overskydende vand.

Elektroden bør ikke gnides kraftigt tør.

Afhængigt af sensortypen kan det være en god idé at duppe forsigtigt.

Gnidning kan:

• mekanisk belaste den følsomme glasmembran,
• skabe elektrostatiske effekter,
• påvirke målingen.

6. Anbring elektroden i den første buffer.

Glasmembranen og de relevante områder af elektroden skal være tilstrækkeligt nedsænket i opløsningen.

Metrohm gør opmærksom på, at både membran og diafragma skal være i kontakt med opløsningen ved de tilsvarende elektroder.

7. Lad måleværdien stabilisere sig.

Bekræft ikke med det samme.

Vent, indtil måleinstrumentet registrerer en stabil værdi, eller indtil det af producenten definerede stabilitetskriterium er opfyldt.

8. Skyl elektroden igen.

Før den kommer i den næste buffer, fjernes rester af den første buffer.

Det er særlig vigtigt, fordi selv små overførte mængder kan ændre det næste referencepunkt.

9. Mål den anden og i givet fald den tredje buffer.

Gentag proceduren.

10. Kontroller kalibreringsresultatet.

Mange måleinstrumenter viser efter kalibreringen værdier som:

• Elektrodehældning,
• Offset eller nulpunkt,
• Vurdering af sensorens tilstand.

Usædvanlige værdier bør ikke bare ignoreres.

De kan indikere:

• en ældet elektrode,
• snavset diafragma,
• uegnede buffere,
• forkert håndtering

indikere.

Sådan måler du en prøve korrekt

Efter kalibreringen begynder selve målingen.

Også her afgør håndteringen reproducerbarheden.

Homogenisér prøven

I inhomogene opløsninger kan pH-værdien være lokalt forskellig.

Afhængigt af prøven kan forsigtig omrøring derfor være fornuftig.

Derved bør man dog undgå unødigt:

• at indføre luft,
• at drive CO₂ ud eller optage CO₂,
• at opvarme prøven kraftigt.

Dyp elektroden tilstrækkeligt ned

De relevante sensorområder skal have fuld kontakt med prøven.

Undgå kontakt med beholderens væg

Den følsomme glasmembran bør ikke trykke mod bægerglasset.

Metrohm anbefaler desuden at placere elektroden så reproducerbart som muligt i beholderen ved gentagne målinger.

Afvent stabilisering

En pH-værdi, der vises efter to sekunder, er ikke automatisk den endelige måleværdi.

Alt efter:

• Elektrode,
• prøve,
• Temperatur,
• ionstyrke,
• viskositet,

kan stabiliseringen have forskellig varighed.

Skyl elektroden mellem prøverne

Dermed forhindrer du, at bestanddele fra en prøve overføres til den næste.

Netop ved store pH-forskelle er dette trin vigtigt.

Skyl elektroden: vand ja, gnidning nej

Et typisk laboratoriebillede:

Elektroden tages op af prøven, skylles med vand og gnides derefter kraftigt tør med et papirhåndklæde.

Den første del er fornuftig.

Den anden del kan være problematisk.

En pH-glaselektrode har en følsom overflade. Kraftig mekanisk gnidning bør undgås.

Bedre:

• skyl i henhold til producentens anvisninger,
• ryst overskydende væske forsigtigt af eller dup den af,
• Polér ikke sensoren tør.

En anden hyppig fejl er at skylle med den næste bufferopløsning direkte hen over lagerflasken.

Dermed kan urenheder ubemærket komme ind i hele bufferbeholdningen.

Hvorfor bufferopløsninger ikke bør hældes tilbage

Du skal bruge 30 ml buffer, men bruger kun 20 ml.

At hælde de resterende 10 ml tilbage i flasken virker økonomisk.

På laboratoriet kan det blive dyrt.

Den udtagne opløsning havde muligvis allerede været i kontakt med:

• Elektrode,
• glasbeholder,
• pipette,
• omgivelsesluft,
• rester af en anden prøve.

Hvis den hældes tilbage, kan hele lagerflasken blive kontamineret.

Metrohm anbefaler udtrykkeligt, at man ikke hælder brugte kalibreringsstandarder tilbage i originalflasken.

Bedre:

Udtag kun cirka den faktisk nødvendige mængde, og behandl resterne forskriftsmæssigt.

Hvorfor alkaliske buffere er særligt følsomme

Især alkaliske buffere fortjener særlig opmærksomhed.

Årsagen findes overalt omkring os:

Kuldioxid fra luften.

CO₂ kan optages af alkaliske opløsninger og ændre deres sammensætning eller pH-værdi.

Det bliver særligt relevant, når:

• flasker åbnes ofte,
• Beholdere står åbne i lang tid,
• små buffermængder bruges flere gange.

Metrohm påpeger derfor, at alkaliske kalibreringsbuffere over pH 9 kan være særligt følsomme over for CO₂-optagelse.

I praksis betyder det:

• Luk flasken straks efter udtagning,
• Lad ikke bufferen stå åben unødigt,
• Brug ikke udtagningsbeholderen flere gange,
• Dokumentér åbningsdatoen,
• Overhold producentens angivelser for holdbarhed efter åbning.

Især ved høje pH-værdier kan en tilsyneladende lille ændring af referenceopløsningen efterfølgende påvirke hele kalibreringen.

Hvordan bør en pH-elektrode opbevares?

En pH-elektrode bør ikke bare rengøres og lægges tørt i en skuffe.

Mange glaselektroder kræver en egnet opbevaringsopløsning, så glasmembranen forbliver hydreret, og referencesystemet fungerer korrekt.

Hvilken opløsning der skal anvendes, afhænger af elektrodetype og producent.

Derfor gælder:

Undlad at improvisere, og følg i stedet producentens anvisninger for elektroden.

En udbredt fejl er at opbevare en elektrode permanent i deioniseret vand.

Skyllevand og opbevaringsopløsning har imidlertid forskellige funktioner.

Det, der egner sig til rengøring, er ikke nødvendigvis egnet til længerevarende opbevaring.

Efter længere tids tøropbevaring

En udtørret glaselektrode reagerer ofte:

• langsom,
• ustabil,
• med dårlig reproducerbarhed.

Afhængigt af sensortypen kan en fornyet konditionering være nødvendig.

Inden man med det samme bestiller en ny elektrode, kan det derfor betale sig at se på producentens anvisninger for at tage elektroden i brug igen.

Hvorfor driver pH-måleværdien?

En langsomt drivende måleværdi hører til de hyppigste problemer i laboratoriet.

Mulige årsager er:

Elektroden er endnu ikke stabiliseret

Bare vent lidt længere.

Temperaturen udligner sig stadig

Hvis en kold prøve blev målt med en varmere elektrode, kan værdien ændre sig under temperaturudligningen.

Glasmembranen er snavset

Aflejringer kan forsinke reaktionen.

Diafragmaet er blokeret

Den elektriske kontakt til prøven kan derved forringes.

Elektroden er ældet

Med stigende brugstid kan reaktionshastigheden aftage.

Selve prøven ændrer sig

Ved åbne beholdere kan for eksempel:

• CO₂-optagelse,
• CO₂-tab,
• Fordampning,
• kemiske reaktioner

ændre den faktiske pH-værdi.

For lav ionstyrke

Meget ionfattige prøver kan være vanskelige at måle stabilt og reproducerbart.

Elektroden blev opbevaret forkert.

En udtørret eller uhensigtsmæssigt opbevaret elektrode kan reagere usædvanligt langsomt.

En drivende værdi betyder altså ikke automatisk:

„pH-meteret er i stykker.“

Først bør man systematisk undersøge, om fejlen skyldes:

• Kalibrering,
• Buffer,
• Elektrode,
• Temperatur,
• Prøve

kommer.

De hyppigste fejl ved pH-måling.

Fejl 1: Kun at bruge en vilkårlig buffer.

Et referencepunkt i nærheden af pH 7 er ikke tilstrækkeligt for enhver måling.

Kalibreringsområdet skal passe til prøven.

Fejl 2: At måle en prøve uden for kalibreringsområdet.

En kalibrering i området pH 4–7 er ikke et ideelt grundlag for en måling ved pH 11.

Fejl 3: At bruge en gammel eller ukendt buffer.

En åben flaske uden dokumenteret åbningsdato er problematisk for kvalitetskritiske målinger.

Fejl 4: At bruge buffer flere gange.

Ved hver kontakt med elektroden og omgivelserne stiger risikoen for kontaminering.

Fejl 5: At hælde buffer tilbage i opbevaringsflasken.

En lille tilsyneladende besparelse kan gøre en hel flaske upålidelig.

Fejl 6: At undlade at skylle elektroden mellem bufferne.

Derved bliver det næste referencepunkt kontamineret med den forrige buffer.

Fejl 7: At gnide elektroden kraftigt tør.

Den følsomme glasoverflade bør ikke behandles som almindeligt laboratorieglas.

Fejl 8: At ignorere temperaturen.

Kalibrering ved en markant anden temperatur end prøvemålingen kan forringe sammenligneligheden.

Fejl 9: At stille elektroden mod beholderens væg.

Derved kan især den følsomme glasmembran blive beskadiget.

Fejl 10: At notere den første viste værdi med det samme.

Vent på en stabil måleværdi.

Fejl 11: Bare at genkalibrere en snavset elektrode.

En kalibrering kompenserer ikke for alle mekaniske eller kemiske problemer med sensoren.

Fejl 12: At opbevare pH-elektroden tørt.

Afhængigt af elektrodetype kan reaktionsevnen herved blive væsentligt forringet.

Fejl 13: At bruge deioniseret vand som permanent opbevaringsvæske.

Rengøring og opbevaring er to forskellige trin.

Fejl 14: At acceptere en kalibrering trods usædvanlig hældning.

Hvis instrumentet rapporterer unormale kalibreringsdata, bør årsagen afklares.

Fejl 15: At måle alle prøver med samme fremgangsmåde.

En klar vandig opløsning, en suspension, et højviskøst produkt og en meget ionfattig vandprøve kan stille forskellige krav til elektrode og målemetode.

Hvor ofte bør et pH-meter kalibreres?

Der findes ikke én enkelt universel frekvens.

Den afhænger blandt andet af:

• påkrævet nøjagtighed,
• brugshyppighed,
• elektrodetype,
• prøvetype,
• interne kvalitetskrav,
• Producentanbefalinger.

I et laboratorium, hvor pH-værdier regelmæssigt dokumenteres som kvalitetsrelevante, kan en kalibrering før en måleserie eller i begyndelsen af en arbejdsdag være fornuftig.

Ved mindre kritiske orienterende prøver kan andre intervaller være tilstrækkelige.

Vigtigere end en generel regel som "én gang om ugen" er en dokumenteret proces.

Hvis resultaterne:

• batchrelevant,
• frigivelsesrelevant,
• regulatorisk relevant

er, bør kalibreringshyppigheden være en del af kvalitetssystemet.

Hvad siger tyske standarder om pH-måling?

I Tyskland findes der specifikke standarder for professionelle pH-målinger.

Aktuelt relevante er blandt andet:

• DIN 19266:2026-03 – referencebufferopløsninger til kalibrering af pH-måleudstyr,
• DIN 19268:2025-12 – pH-måling af vandige opløsninger med pH-sensorer med glaselektroder og vurdering af måleusikkerheden.

For tekniske bufferopløsninger findes der desuden DIN 19267.

Det viser et vigtigt punkt:

En pålidelig pH-måling består ikke kun af at »dyppe elektroden og aflæse tallet«.

Bufferkvalitet, målesystem, kalibrering og usikkerhed hører sammen.

Praktisk tjekliste til reproducerbare pH-målinger

Før du dokumenterer den næste værdi, skal du kontrollere disse punkter.

Før kalibreringen

• Er elektroden egnet til prøven?
• Er den opbevaret korrekt?
• Er glasmembranen ren?
• Er diafragmaet frit?
• Er bufferne stadig inden for den tilsigtede anvendelse?
• Er åbningsdatoen dokumenteret?
• Dækker bufferne det forventede pH-område?
• Har bufferne og den efterfølgende prøve en sammenlignelig temperatur?

Under kalibreringen

• Brug en ren beholder.
• Tag kun den nødvendige mængde buffer ud.
• Skyl elektroden mellem opløsningerne.
• Gnid ikke glasmembranen tør.
• Dyp sensoren tilstrækkeligt ned.
• Tryk ikke mod beholderens væg.
• Afvent stabilisering.
• Kontrollér kalibreringsværdierne og hældningen.

Under prøvemålingen

• Homogenisér prøven om nødvendigt.
• Tag temperaturen i betragtning.
• Positionér elektroden reproducerbart.
• Afvent en stabil aflæsning.
• Skyl elektroden mellem forskellige prøver.
• Dokumentér måleresultatet sammen med relevante betingelser.

Efter målingen

• Rengør elektroden.
• Brug en egnet opbevaringsopløsning.
• Hæld ikke bufferrester tilbage i opbevaringsflasken.
• Luk bufferflaskerne straks.
• Dokumentér uregelmæssigheder.

En pålidelig pH-måling begynder altså længe før elektroden dyppes i selve prøven.

Kvaliteten af resultatet afhænger af hele målekæden: bufferopløsning, kalibreringsområde, elektrode, temperatur, prøve og fremgangsmåde.

Især små vaner gør en stor forskel. En elektrode, der ikke er skyllet, eller en kontamineret buffer ser umiddelbart harmløs ud. Bagefter leder man dog måske længe efter en formodet produktions- eller prøvefejl, selvom årsagen allerede er opstået under kalibreringen.

Den, der regelmæssigt kontrollerer pH-værdier, bør derfor ikke betragte egnede bufferopløsninger som et ubetydeligt forbrugsmateriale. De er referencen, som enhver yderligere måling bygger på.