酸度計測量高純水的注意事項

[2019/10/24]

pH計/酸度計在測量高純水時出現困難,相信大家都是知道的。高純水是化學純度極高的水,其中的雜質的含量小于0.1mg/L。目前人們制成的高純水的純度已經達到99.999999%,其中雜質含量低于0.01mg/L。關于酸度計測量高純水的測量有哪些困難因素?其實我們用酸度計對高純水pH值測量是較困難的,主要困難在于如下幾個方面:

1由于是純水,本身緩沖能力特別弱,極其容易受到污染,極容易改變本身的pH值。若在純水中混入2ppm雜質,pH變化特別明顯。例如:混入2ppmNaoH pH值從7→10,2ppmCO2pH值從7→6,2ppmNH3,pH值從7→7.8,一般實際pH測量中,影響主要來自電解液漏到純水中對pH值的影響和空氣中CO2在純水中溶解后的影響,無論哪種情況,此時測得的結果均不是純水的pH值。因此,純水中pH值的測量,應盡量避免使用添加氯化鉀(KCL)溶液的電極。

2高純水的導電性很差,容易受到外界電磁場干擾,同時流動過程中,極易產生靜電、聲場等,影響測量穩定性和準確性。因此純水pH值的測量必須采用低阻敏感膜電極,這樣可以有效降低靜電、磁場、聲場的干擾,同時又使電極響應靈敏。

3不同溶液接觸時,其界面會產生電勢,俗稱接界電位E6。接界電位的穩定與否,直接影響pH測量的穩定性。再者,接界面積越小,則接界電位越大,越易造成測量的困難。因此純水pH測量,必須采用大接界面的電極,同時保持接界面流速恒定且小,這樣才能保證穩定的接界面!而傳統的加KCL溶液電極,陶瓷芯截面很小,這樣接界電位就很大,而若改為磨砂口或增加陶瓷芯,KCL溶液又大量滲透而污染溶液,這種電極是不適宜測純水的,現采用隔膜中填充的高分子聚合物可以保證恒定且小的流速(10-8/小時,而陶瓷隔膜電極為1滴/5分鐘),這樣避免了KCL滲透造成的純水污染,又保持了接界電位的穩定。

4由于高純水中離子很少,這樣在參比電極和測量電極之間還有一擴散電阻,此電位E5的穩定與否,亦影響pH值測量的穩定性,因此,純水pH測量中應盡量避免參比電極和測量電極之間距離太遠,從而造成兩電極之間的阻抗太大,導致易受流速變化的影響,而復合電極則很好地解決了這一問題,分立電極是不合適的。

5流速對純水的pH測量影響亦很大,如果流速不穩定,則導致接界電位E6和擴散電位E5不穩定,從而使得pH值測量不穩定和不準確。因此,純水pH測量中應盡量保持流速恒定,這樣才不致因流速的變化引起有關電位不穩,從而造成pH波動。這是一無法改變的現實。目前全世界任何純pH電極都會受流速影響,這是理論特性決定的,若宣稱其純水pH電極不受流速影響是違反理論的,是不可能的。


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