太平瑪客戶服務(wù)部經(jīng)常會(huì)接到這樣的來電:“我們的超純水,pH出了問題。本來應(yīng)該是pH中性的超純水,經(jīng)pH計(jì)測出來的結(jié)果竟然偏酸(或偏堿),到底水質(zhì)出了什么問題? ", 那么,到底是發(fā)生了什么事情呢?
由于是超純水,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(zhì), pH變化特別明顯。例如:混入2ppmNaoH pH 值從7→10,2ppm CO2 pH 值從7→6,2ppm NH3, pH 值從7→7.8,一般實(shí)際 pH 測量中,影響主要來自電解液漏到純水中對(duì)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(shí)測得的結(jié)果均不是純水的pH值。
18.2MΩ.cm的超純水其潔凈程度達(dá)到了極限(總鹽類濃度在1ppb以下),在這種情況之下,留在水中并可以導(dǎo)電的陰陽離子,也只剩下1×10-7M的[H+]及[OH-]了。這時(shí),空氣中二氧化碳的濃度雖然只有0.035%(350ppm),卻能與水產(chǎn)生化學(xué)變化,反應(yīng)式為:CO2 + H2O <--> H2CO3,當(dāng)超純水開始曝露在大氣下時(shí),二氧化碳的溶解,就無可避免的持續(xù)下去,pH會(huì)從7(中性)開始持續(xù)性的下降,大約在一小時(shí)以內(nèi),pH值會(huì)降至5.7,并還會(huì)緩步下降至4.7左右(約需兩天)。
那么,pH值偏堿性又是怎么回事呢?
一般性的pH計(jì)皆設(shè)計(jì)使用在高離子強(qiáng)度的溶液中,而相對(duì)的,超純水卻是極度低離子強(qiáng)度的溶液,實(shí)際上,市面上有低離子強(qiáng)度溶液專用的電極及靈敏度高的主機(jī),如果不是使用這類型儀器,pH計(jì)讀值就會(huì)有亂跳的現(xiàn)象,十分難以確認(rèn)。此外,鹽橋阻塞,造成應(yīng)有功能喪失,導(dǎo)因于電極缺乏保養(yǎng),而鹽橋多是使用疏松多孔的陶磁或鐵弗龍材質(zhì)做成,主要是做為電極內(nèi)外陰陽離子平衡所用,但因缺乏定期清潔,在低離子強(qiáng)度的溶液下,所測到的超純水pH多為不合理的偏高,多數(shù)在9~11左右,如果遇到這種狀況,只要加入一小匙中性鹽(KCl)以提高離子在鹽橋上的擴(kuò)散能力,pH值即會(huì)在幾秒之內(nèi)掉到7以下,理論上,中性的KCl不會(huì)改變pH的,改變的,只是離子強(qiáng)度而已。
綜上所述:
檢測超純水的pH是無法證明水質(zhì)好壞,在二氧化碳可影響的pH范圍內(nèi)(pH 7→pH 4.5),任何pH讀值僅能表示二氧化碳溶解及碳酸解離的程度,除此之外,不代表任何意義。 如果,pH讀值偏堿,表示可能是電極出了問題(電極膜污染或老化,鹽橋阻塞,參考液污染等),如果要測超純水的pH,等同于讓pH計(jì)在極限條件下工作,對(duì)pH計(jì)的工作能力要求是非常高的。不建議使用pH計(jì)來證明水質(zhì)的好壞,因?yàn)闋砍兜囊蛩靥嗔?,所以以不接觸空氣的在線檢測方式,檢測超純水的電導(dǎo)率(或電阻率),是準(zhǔn)確、穩(wěn)定的超純水水質(zhì)檢測方法,可由實(shí)驗(yàn)及化學(xué)計(jì)算來證明,18.2MΩ.㎝的超純水,其陰、陽離子總量必定低于1ppb,足堪水質(zhì)指標(biāo)了。
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