《水質(zhì) pH值的測(cè)定電極法》HJ 1147-2020新修訂標(biāo)準(zhǔn)的解讀

文/張清

本文對(duì)《水質(zhì) pH值的測(cè)定 電極法》HJ 1147-2020新修訂標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行解讀// 從標(biāo)準(zhǔn)名稱變化、使用儀器設(shè)備變化、儀器校準(zhǔn)操作上變化、質(zhì)控措施和注意事項(xiàng)上變化，通過(guò)新舊標(biāo)準(zhǔn)變化情況分析, 使實(shí)驗(yàn)分析人員更加理解和掌握新標(biāo)準(zhǔn)，把方法運(yùn)用到實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，為客戶做好一流的檢測(cè)服務(wù)。

水質(zhì)檢測(cè)中的pH值檢測(cè)項(xiàng)目是一項(xiàng)重要的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，它表征著檢測(cè)水樣的酸堿程度，pH值的測(cè)定有著重要的意義。2020年11月26日生態(tài)環(huán)境部發(fā)布了《水質(zhì) pH值的測(cè)定 電極法》HJ 1147-2020，標(biāo)準(zhǔn)將于2021年6月1日實(shí)施，自該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施之日起，原國(guó)家環(huán)境保 護(hù) 局1986年10月10日 批 準(zhǔn)發(fā)布的《水質(zhì) pH值的測(cè)定 玻璃電極法》GB 6920-86在相應(yīng)的環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和污染物排放（控制）標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中停止執(zhí)行。屆時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)采用新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行pH值的測(cè)定，應(yīng)當(dāng)完成新標(biāo)準(zhǔn)的方法驗(yàn)證和資質(zhì)認(rèn)定。在進(jìn)行新修訂標(biāo)準(zhǔn)的方法驗(yàn)證工作時(shí)我們勢(shì)必要對(duì)方法進(jìn)行培訓(xùn)學(xué)習(xí)，本文從幾個(gè)方面對(duì)比新舊標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)《水質(zhì) pH值的測(cè)定 電極法》HJ 1147-2020進(jìn)行解讀，從而使實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)人員對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)能有更深刻的理解。

從標(biāo)準(zhǔn)名稱變化和使用儀器設(shè)備變化方面進(jìn)行解讀

《水質(zhì) pH值的測(cè)定 電極法》HJ 1147-2020與《水 質(zhì) pH值 的測(cè)定 玻璃電極法》GB 6920-86名稱上的變化比較明顯，由原來(lái)的強(qiáng)制國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)變化為現(xiàn)環(huán)境行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，使得該標(biāo)準(zhǔn)適用性更強(qiáng)了。新標(biāo)準(zhǔn)適用于地表水、地下水、生活污水和工業(yè)廢水中pH值的測(cè)定，比較舊國(guó)標(biāo)增加了地下水和生活污水pH值的測(cè)定。同時(shí)刪減掉飲用水適用范圍，也就是說(shuō)使用新的標(biāo)準(zhǔn)不能檢測(cè)飲用水，飲用水應(yīng)當(dāng)使用《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法 感官性狀和物理指標(biāo)》GB/T 5750.4-2006中5.1玻 璃 電極法，這一點(diǎn)我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室日常檢測(cè)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)予以注意。

標(biāo)準(zhǔn)名稱中的玻璃電極法改為電極法，主要是因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)對(duì)儀器和設(shè)備有了新的要求，原來(lái)的電極必須用玻璃電極與甘汞電極，變更后的電極可以使用分體式pH電極或復(fù)合pH電極，在電極使用方面更加靈活地適應(yīng)了科技的進(jìn)步；在儀器使用方面則嚴(yán)格了許多，原標(biāo)準(zhǔn)可以用酸度計(jì)或離子濃度計(jì)檢測(cè)pH值，新標(biāo)準(zhǔn)則只有酸度計(jì)檢測(cè)pH值，去掉了離子活度計(jì)，實(shí)驗(yàn)室在檢測(cè)活動(dòng)中應(yīng)當(dāng)注意檢測(cè)儀器的選用，避免使用非標(biāo)準(zhǔn)要求的設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)。值得重點(diǎn)關(guān)注的是新標(biāo)準(zhǔn)對(duì)酸度計(jì)有更高的要求：精度為0.01個(gè)pH單位，具有溫度補(bǔ)償功能，測(cè)定范圍0～14。實(shí)驗(yàn)室在設(shè)備采購(gòu)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)做好審核和驗(yàn)收工作，確保我們的酸度計(jì)滿足檢測(cè)工作要求。

儀器校準(zhǔn)操作變化解讀

首先,校準(zhǔn)儀器的緩沖溶液由原來(lái)的9種變更為新標(biāo)準(zhǔn)的6種，并對(duì)6種緩沖溶液進(jìn)行了編號(hào)，配制方法也有變化。原基準(zhǔn)物質(zhì)烘干溫度為110～130 ℃，烘干2～3小時(shí)，現(xiàn)在要求于110～120 ℃下干燥2小時(shí)，溫度和時(shí)間方面都有變化。需要格外注意的是，緩沖溶液的濃度和每1 L水溶液所需藥品的量均有變化，實(shí)驗(yàn)員要嚴(yán)格按照新標(biāo)準(zhǔn)《水質(zhì) pH值的測(cè)定 電極法》HJ 1147-2020進(jìn)行緩沖溶液的配制，才能正確進(jìn)行儀器校準(zhǔn)。

新標(biāo)準(zhǔn)多了使用pH廣泛試紙粗測(cè)樣品的pH值的步驟，根據(jù)樣品的pH值大小選擇兩種合適的校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值相差約3個(gè)pH單位。樣品pH值盡量在兩種標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值范圍之間，若超出范圍，樣品pH值至少與其中一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液pH值之差不超過(guò)2個(gè)pH 單位。對(duì)校準(zhǔn)操作做出了具體的規(guī)定，儀器的示值與標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值之差應(yīng)小于等于0.05個(gè)pH單位，酸度計(jì)1 min內(nèi)讀數(shù)變化小于0.05個(gè)pH單位即可視為讀數(shù)穩(wěn)定。

具體檢測(cè)分析上的變化

在樣品采集上，舊國(guó)標(biāo)最好現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，否則應(yīng)在采樣后把樣品保持在0～4 ℃，并在采樣后6 h之內(nèi)進(jìn)行測(cè)定，新標(biāo)準(zhǔn)要求按照HJ 91.1、HJ/T 91和HJ/T 164的相關(guān)規(guī)定采集樣品，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定；或采集樣品于采樣于采樣瓶中，樣品充滿容器立即密封，2 h內(nèi)完成測(cè)定。我們可以看出總體思路上要求現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)分析，樣品保存條件有了規(guī)定，檢測(cè)時(shí)間也縮短了許多，實(shí)驗(yàn)分析人員應(yīng)當(dāng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成分析。

在樣品測(cè)定上，舊國(guó)標(biāo)要求先用蒸餾水認(rèn)真沖洗電極，再用水樣沖洗，然后將電極浸入樣品中，小心搖動(dòng)或進(jìn)行攪拌使其均勻，靜置，待讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)記下pH值。新標(biāo)準(zhǔn)則是用蒸餾水沖洗電極并用濾紙邊緣吸去電極表面水分，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定時(shí)根據(jù)使用的儀器取適量樣品或直接測(cè)定；實(shí)驗(yàn)室測(cè)定時(shí)將樣品沿杯壁倒入燒杯中，立即將電極浸入樣品中，緩慢水平攪拌，避免產(chǎn)生氣泡。待讀數(shù)穩(wěn)定后記下pH值。具有自動(dòng)讀數(shù)功能的儀器可直接讀取數(shù)據(jù)。每個(gè)樣品測(cè)定后用蒸餾水沖洗電極?？梢?jiàn)新標(biāo)準(zhǔn)充分考慮了實(shí)驗(yàn)室分析和現(xiàn)場(chǎng)分析兩種情況，并且去掉了用水樣沖洗電極的步驟，避免了污染干擾。

在結(jié)果表示上，增加了當(dāng)測(cè)量結(jié)果超出測(cè)量范圍（0～14）時(shí)，以“強(qiáng)酸，超出測(cè)量范圍”或“強(qiáng)堿，超出測(cè)量范圍”報(bào)出。當(dāng)實(shí)驗(yàn)分析過(guò)程中遇到水樣的pH 值小于0和pH值大于14時(shí)，可以依據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)給出結(jié)論，使得方法更加周全、縝密。

質(zhì)控措施和注意事項(xiàng)

質(zhì)量保證和質(zhì)量控制是新標(biāo)準(zhǔn)增加的內(nèi)容，每批樣品測(cè)定前應(yīng)對(duì)儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，當(dāng)樣品pH值變化較大或監(jiān)測(cè)場(chǎng)地變化時(shí)均應(yīng)重新校準(zhǔn)。每連續(xù)測(cè)定20個(gè)樣品或每批次（≤20個(gè)樣品/批）應(yīng)分析1個(gè)有證標(biāo)準(zhǔn)樣品或標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，測(cè)定結(jié)果應(yīng)在保證值范圍內(nèi)，否則應(yīng)重新校準(zhǔn)，重新測(cè)定該批次樣品。每20個(gè)樣品或每批次（≤20個(gè)樣品/批）應(yīng)分析1個(gè)平行樣。當(dāng)pH值在6～9之間時(shí)，允許差為±0.1個(gè)pH單位；當(dāng)pH值≤6或pH值≥9時(shí)，允許差為±0.2個(gè)pH單位。測(cè)定結(jié)果取第一次測(cè)定值。這些新增加的內(nèi)容其實(shí)與標(biāo)準(zhǔn)HJ 91.1、HJ/T 91和HJ/T 164的相關(guān)規(guī)定進(jìn)行呼應(yīng)，更具體的對(duì)pH值測(cè)定質(zhì)量控制作出要求，實(shí)驗(yàn)員應(yīng)當(dāng)按照要求執(zhí)行。

新增加的注意事項(xiàng)規(guī)定為減少空氣中酸堿性氣體的溶入，或樣品中相應(yīng)物質(zhì)的揮發(fā)，測(cè)定前不應(yīng)提前打開(kāi)采樣瓶。測(cè)定pH值大于10的強(qiáng)堿性樣品時(shí)，應(yīng)使用聚乙烯燒杯。使用過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液不允許再倒回原瓶中。如有特殊需求時(shí)，可根據(jù)需要及儀器的精度確定結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)。如選用更高精度的儀器設(shè)備，需使用更高精度的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液，標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液配制的精確度應(yīng)滿足儀器的要求。這些注意事項(xiàng)一方面考慮了實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，一方面也使得本方法適用性更強(qiáng)。

總之，《水質(zhì) pH值的測(cè)定電極法》HJ 1147-2020對(duì)比《水質(zhì)pH值的測(cè)定 玻璃電極法》GB 6920-86變化很多，標(biāo)準(zhǔn)名稱有了變化、使用儀器設(shè)備有了變化、儀器校準(zhǔn)操作上更加具體細(xì)化，具體檢測(cè)分析上更加能夠適應(yīng)檢測(cè)市場(chǎng)上的快速、準(zhǔn)確、高效的要求，質(zhì)控措施和注意事項(xiàng)保證了本方法的實(shí)施和質(zhì)量。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)認(rèn)真學(xué)習(xí)該標(biāo)準(zhǔn)，把方法運(yùn)用到實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，為客戶做好一流的檢測(cè)服務(wù)。