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实验室超纯水机出水水质的pH值测量

发表时间:2014-09-19 08:25:11

  实验室超纯水机出水水质的pH值测量,造成其pH值测量的困难。实践中,在低离子强度的样品中获得重复性和稳定的测量结果是困难的。低离子样品,即低碱性,离子强度低,或者低电导率(电导率一般为0.056-10μs/cm)高阻抗,例如去离子水。由于在参考接界中产生变化的接界电位,当测量去离子水时会产生不同的pH值,即使是新的,密封的电极,并且在缓冲标准溶液中得到很好的校正。

  为什么需要测量纯水的pH值在纯水的生产过程中,测量纯水可以作为过程污染的指示器。当空气或二氧化碳侵入纯水生产或者分发系统时,将导致pH只的漂移。

  选择pH电极

  更贵的双接界电极相比传统电极有许多优势,然而,和单接界电极相比,在测量超纯水方面,并没有显现出特别的优势。最好选择是可重复充填的,液体参考液电极,并由低阻抗玻璃特制。一个流通性参考接界有相对高的流通速率,减少了接界电位。密封的电极,通常是凝胶填充的,其优势是寿命长,是因为它的参比溶液的非常慢的流出速率。但是,较快的流出速率是非常适合超纯水的,是由于pH电位可以迅速稳定。

  静电干扰

  由于超纯水机的导电性非常差,所以它也是一个静电源。这些静电可以在测量pH值时表现出来。为了补偿这些干扰,电极要做特别的屏蔽。这种电极相对来说比较贵,特别为超纯水的pH测量做出特殊的设计。

  二氧化碳(CO2)的入侵对于测量的影响

  纯水(典型pH7范围)暴露于空气大气中将吸收CO2,直到平衡。CO2将酸化样品,降低pH值。和温度及压力有关,纯水的pH值将下降到6.2。将样品取样到实验室,大气中的CO2将会很快侵入样品中,所以应力求避免。所以将实验室酸度计带到现场进行测量是一个好方法。

  纯水的pH和温度的关系

  水分子可以认为酸和碱化和而成,可以由下述方程式表示:2H2O«H3O OH-

  通常我们说纯水的ph值为7,但是这个是个令人误解的说法。实际上,纯水仅仅在特定的温度下表现为pH为,这个温度为样品的Kw值为1.00x10-14mol2dm-6。为了算出pH,你首先算出氢离子浓度(或氢氧根离子浓度,意义是一样的),然后转化为pH值。在室温下纯水中其Kw值为:[H ]2=1.00x10-14

  在纯水中,氢离子浓度必须等于氢氧根离子浓度。也就是每一个氢离子必然有一个氢氧根离子。即你可以将Kw公式中的[OH-]用[H ]代替:.[H ]=1.00x10-7,也就是:pH=-lg[H ];pH=7。

  由于在不同温度下纯水的Kw值不同,因此其pH值不同。

  T(°C)Kw(mol2dm-6)pH

  00.114x10-147.47

  100.293x10-147.27

  200.681x10-147.08

  251.008x10-147.00

  301.471x10-146.92

  402.916x10-146.77

  505.476x10-146.63

  10051.3x10-146.14

  有人说温度增加,pH减小,因此样品变为酸性。这是错误的。因为酸性表现为氢离子的浓度高于氢氧根离子浓度,但实际上温度增加,氢离子和氢氧根离子浓度是一样的,因此纯水温度增加,pH下降,但是依然是中性。

  测量要点:

  •尽可能采用小量的样品。

  •样品温度尽量保持稳定,例如25-30℃之间。

  •在样品中添加少量的KCl可以增加离子强度,并改善响应时间。然而,必须使用高纯KCl,低纯度的KCl可能影响pH值。

  •使用清洁的玻璃器皿,避免交叉干扰,校正后使用去离子水清洗电极。

  •应该使用温度补偿,并且每日都需要用高品质的校正标准进行校正。

 

  •减少样品和空气的接触,二氧化碳气体被样品吸收后会影响pH值,最好将样品密封。

        文章关键词:超纯水器,实验室超纯水机,家用纯水机

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