純(chun)水(shui)和(he)低電(dian)導率(lv)水(shui)的pH測量(liang)

關鍵(jian)字(zi)
pH值(zhi)，純(chun)水(shui)，低(di)電(dian)導率(lv)水(shui)，低(di)離(li)子強度(du)，電(dian)極(ji)，溶(rong)液。

目標
以(yi)下應(ying)用(yong)說(shuo)明描述了(le)在(zai)純(chun)化水和(he)其(qi)他低電(dian)導率(lv)水(shui)中(zhong)測量(liang)pH值(zhi)時(shi)的挑戰(zhan)和(he)建議。

介(jie)紹
理論(lun)上，測量(liang)純(chun)水(shui)的pH值(zhi)似(si)乎很(hen)簡(jian)單(dan)。例(li)如(ru)，純(chun)水應(ying)該是(shi)中(zhong)性(xing)的- pH 7.0，並且(qie)應(ying)該沒有幹(gan)擾(rao)。

純水的pH測量(liang)是(shi)具有挑(tiao)戰(zhan)性(xing)，因(yin)為(wei)pH電(dian)極(ji)響應(ying)往(wang)往(wang)漂(piao)移，可(ke)能(neng)是(shi)響應(ying)緩慢(man)的，不可(ke)重(zhong)復(fu)和不(bu)準(zhun)確(que)的。由於樣(yang)品(pin)的低電(dian)導率(lv)、低(di)離(li)子強度(du)溶(rong)液和普(pu)通離(li)子強度(du)緩沖液之(zhi)間的差異(yi)、液體結電(dian)位(wei)的變化和二(er)氧化碳(tan)對(dui)樣(yang)品(pin)的吸收(shou)，在(zai)這(zhe)些(xie)樣(yang)品(pin)中(zhong)測量(liang)更(geng)加困(kun)難(nan)。由(you)於純(chun)水(shui)溶(rong)液的電(dian)導率(lv)很(hen)低(di)，所(suo)以溶(rong)液會像“天線"壹(yi)樣(yang)，電(dian)極(ji)響應(ying)可(ke)能(neng)會有幹(gan)擾(rao)噪(zao)聲(sheng)。

通過(guo)了(le)解在(zai)純(chun)水(shui)和其(qi)他低導電(dian)性(xing)液體中(zhong)測量(liang)pH值(zhi)的挑戰(zhan)，您(nin)可(ke)以克服(fu)它(ta)們(men)，並確保您(nin)的pH測量(liang)是(shi)可靠和(he)壹(yi)致(zhi)的。

什麽(me)是(shi)純水？
ASTM D5464將(jiang)低導電(dian)性(xing)水(shui)描(miao)述為(wei)導電(dian)性(xing)< 100 μS/cm的水。

超(chao)純水(shui)的pH值(zhi)壹(yi)般(ban)在(zai)5.5到7.5之(zhi)間，取(qu)決於水(shui)中(zhong)二(er)氧化碳(tan)(CO2)的水平。

具有非常(chang)少的離子種類的純化水被(bei)稱(cheng)為(wei)堿度(du)低(di)，離子強度(du)低(di)，或具有低(di)電(dian)導率(lv)/高(gao)電(dian)阻率(lv)。
純(chun)水(shui)樣(yang)品(pin)包括(kuo)蒸餾(liu)水(shui)、去離(li)子水、壹(yi)些(xie)工藝水、井水、壹(yi)些(xie)地(di)表(biao)水(shui)、壹(yi)些(xie)處(chu)理(li)過(guo)的廢(fei)水、鍋(guo)爐給(gei)水和(he)雨(yu)水(shui)。

妳(ni)知道純(chun)水(shui)pH測量(liang)的挑戰(zhan)是(shi)什麽？最常(chang)見的三個(ge)挑(tiao)戰(zhan)是(shi):
1. 電(dian)極(ji)漂(piao)移(yi)
低(di)電(dian)導率(lv)水(shui)是(shi)高電(dian)阻樣(yang)品(pin)。這可能(neng)會導致噪(zao)聲(sheng)讀數(shu)和信(xin)號漂(piao)移(yi)。

2. 汙(wu)染的樣(yang)本(ben)
由於這(zhe)些(xie)水域中(zhong)的離子濃(nong)度(du)較(jiao)低，它們(men)的緩沖也很(hen)差(cha)，因(yin)此容(rong)易受(shou)到汙染(例(li)如(ru)，在(zai)取(qu)樣(yang)、運(yun)輸(shu)、儲(chu)存、處(chu)理(li)和(he)測試期(qi)間，來自CO2或氨(an)的吸收(shou)，和(he)/或(huo)來自其他來源的交叉(cha)汙染)。

3. 不準(zhun)確(que)的測量(liang)
在(zai)電(dian)極(ji)內(nei)部(bu)的電(dian)極(ji)填(tian)充(chong)溶(rong)液和電(dian)極(ji)外部的樣(yang)品(pin)之(zhi)間的離子強度(du)的巨大(da)差(cha)異可能(neng)導致明顯液接電(dian)位(wei)。這可(ke)能(neng)會影響精(jing)度(du)，造(zao)成穩(wen)定(ding)時間(jian)長(chang)，並導致精(jing)度(du)差(cha)。
 
優化pH值(zhi)測(ce)試結果(guo)
有幾(ji)個(ge)不(bu)同(tong)的因素(su)可以(yi)優(you)化，以提(ti)供(gong)高質量(liang)的pH測量(liang)結果(guo)。這(zhe)些因素(su)包括(kuo):

• 選擇正確的pH電(dian)極(ji)

• 取(qu)樣(yang)註(zhu)意事(shi)項

• 校準(zhun)pH電(dian)極(ji)

• 處(chu)理(li)與(yu)維護pH電(dian)極(ji)

選擇pH電(dian)極(ji)
有許多(duo)不(bu)同(tong)類型的電(dian)極(ji)可(ke)用(yong)來測量(liang)pH值(zhi)。在(zai)選擇電(dian)極(ji)時(shi)，重(zhong)要的是(shi)要考慮(lv)電(dian)極(ji)特性(xing)及(ji)其與(yu)被測樣(yang)品(pin)的兼容(rong)性(xing)。

使(shi)用(yong)屏(ping)蔽(bi)良好(hao)的電(dian)極(ji)和(he)高(gao)阻抗(kang)pH計來減少信(xin)號噪(zao)聲(sheng)，例(li)如(ru)奧(ao)豪(hao)斯(si)ST420 雙液界pH電(dian)極(ji)有良(liang)好(hao)的屏蔽(bi)效果(guo)，配合AB41PH高(gao)阻抗(kang)pH計。

由(you)於pH值(zhi)對(dui)溫(wen)度(du)敏(min)感(gan)，使(shi)用(yong)三(san)合(he)壹(yi)電(dian)極(ji)或(huo)自(zi)動溫(wen)度(du)校正(ATC)探頭監(jian)測(ce)樣(yang)品(pin)溫(wen)度(du)，並(bing)自動調(tiao)整(zheng)電(dian)極(ji)斜(xie)率(lv)響應(ying)。奧(ao)豪(hao)斯(si)ST350 三合(he)壹(yi)pH/ATC電(dian)極(ji)，測(ce)量(liang)pH同(tong)時補(bu)償溫(wen)度(du)結果(guo)使(shi)測量(liang)更(geng)為(wei)方便(bian)。
取(qu)樣(yang)註(zhu)意事(shi)項
1. 小(xiao)心(xin)處(chu)理(li)低(di)電(dian)導率(lv)水(shui)樣(yang)，盡(jin)量(liang)減(jian)少空(kong)氣和二(er)氧化碳(tan)的吸收(shou)。建議使(shi)用(yong)玻(bo)璃(li)容(rong)器，因(yin)為(wei)空(kong)氣會通過(guo)塑料(liao)擴(kuo)散。
2. 對(dui)於樣(yang)品(pin)的運(yun)輸(shu)和儲(chu)存，要將(jiang)樣(yang)品(pin)滿裝(zhuang)取樣(yang)瓶中(zhong)，這樣(yang)就取樣(yang)瓶上(shang)部(bu)不(bu)會有空(kong)氣。
3. 收(shou)集後(hou)盡(jin)快對(dui)樣(yang)品(pin)進行測試，以盡(jin)量(liang)減(jian)少溫(wen)度(du)變化、樣(yang)品(pin)氧化和與(yu)樣(yang)品(pin)容(rong)器接觸(chu)時(shi)間(jian)。
4. 確保所有容(rong)器和(he)設(she)備(bei)在(zai)使(shi)用(yong)前用(yong)純(chun)水(shui)進(jin)行三次沖洗(xi)，以(yi)避免可(ke)能(neng)來自各種來源的交叉(cha)汙染。 

校準(zhun)pH電(dian)極(ji)
當(dang)測(ce)量(liang)低(di)離(li)子強度(du)樣(yang)品(pin)時，在(zai)高(gao)離(li)子強度(du)緩沖液中(zhong)校準(zhun)pH電(dian)極(ji)將(jiang)增加穩(wen)定(ding)所需(xu)的時間(jian)。此(ci)外，樣(yang)品(pin)汙染的可能(neng)性(xing)也會增加。對(dui)於精(jing)確的測量(liang)，緩沖液和樣(yang)品(pin)應(ying)該具有相(xiang)似(si)的離子強度(du)。當(dang)校準(zhun)標(biao)準(zhun)品(pin)與樣(yang)品(pin)之(zhi)間的偏(pian)差(cha)在(zai)2°C以(yi)內(nei)時(shi)，得(de)到的結果(guo)最好(hao)。使(shi)用(yong)ATC或(huo)三(san)合(he)壹(yi)電(dian)極(ji)來監控溫(wen)度(du)。如(ru)果(guo)樣(yang)品(pin)和校準(zhun)標(biao)準(zhun)不(bu)能(neng)在(zai)同(tong)壹(yi)溫(wen)度(du)下，測量(liang)在(zai)該溫(wen)度(du)下的pH值(zhi)，並(bing)使(shi)用(yong)ATC或(huo)三(san)極(ji)管測(ce)量(liang)溫(wen)度(du)並(bing)相應(ying)地(di)調(tiao)整(zheng)斜(xie)率(lv)。記(ji)錄(lu)結果(guo)時(shi)，要同(tong)時報(bao)告pH值(zhi)和(he)溫(wen)度(du)讀數(shu)。

電(dian)極(ji)校準(zhun)後(hou)沖洗(xi)好(hao)，以避免(mian)交叉(cha)汙染您的樣(yang)品(pin)。只需(xu)少量(liang)的緩沖液就能(neng)顯(xian)著改變純(chun)凈(jing)水(shui)的pH值(zhi)。用(yong)盡(jin)可(ke)能(neng)幹(gan)凈(jing)的水沖洗(xi)。

處(chu)理(li)與(yu)維護pH電(dian)極(ji)
由(you)於純(chun)水(shui)可以(yi)從(cong)pH球泡(pao)中(zhong)析(xi)出離子，將(jiang)pH電(dian)極(ji)存儲(chu)在(zai)電(dian)極(ji)存儲(chu)溶(rong)液中(zhong)，以恢(hui)復(fu)球泡(pao)敏感(gan)膜。如(ru)果(guo)響應(ying)變慢(man)，清潔(jie)pH電(dian)極(ji)以(yi)重(zhong)新(xin)激(ji)活pH球泡(pao)和液接界。

如(ru)何(he)測(ce)試純凈(jing)水和其(qi)他低導電(dian)性(xing)水(shui)的pH值(zhi)
1. 對(dui)於每(mei)個(ge)被(bei)測(ce)試的樣(yang)品(pin)，準(zhun)備(bei)壹(yi)份(fen)用(yong)於測(ce)試和壹(yi)個(ge)或(huo)多(duo)個(ge)用(yong)於沖洗(xi)。在(zai)放(fang)入(ru)測試樣(yang)品(pin)之(zhi)前，將(jiang)pH電(dian)極(ji)浸(jin)入(ru)沖洗(xi)樣(yang)品(pin)並輕輕(qing)攪(jiao)動。
2. 輕(qing)輕(qing)攪(jiao)拌樣(yang)品(pin)以加快(kuai)電(dian)極(ji)反(fan)應(ying)。攪(jiao)拌可(ke)以(yi)壹(yi)直進(jin)行，但盡可(ke)能(neng)隔絕空(kong)氣。
3. 使(shi)用(yong)連續讀數(shu)模(mo)式，讓電(dian)極(ji)有足(zu)夠的時間(jian)*響應(ying)。精(jing)度(du)和(he)準(zhun)確(que)度(du)發生(sheng)時，充(chong)足(zu)的時間(jian)以(yi)達(da)到穩(wen)定(ding)。壹(yi)旦(dan)建立(li)了(le)標準(zhun)的響應(ying)時(shi)間，可(ke)以(yi)考慮(lv)使(shi)用(yong)定(ding)時讀取來提高足(zu)夠的等待(dai)時(shi)間(jian)，從(cong)而實(shi)現(xian)壹(yi)致(zhi)和精(jing)確的結果(guo)。
4. 對(dui)於高(gao)精(jing)度(du)的測量(liang)工(gong)作(zuo)，ASTM D1293建議測試流動樣(yang)品(pin)，直到漂移(yi)率(lv)最小(xiao)和兩(liang)個(ge)連續結果(guo)在(zai)期(qi)望的標準(zhun)內(nei)壹(yi)致(zhi)。

總(zong)結
在(zai)低(di)離(li)子強度(du)的樣(yang)品(pin)中(zhong)獲得(de)壹(yi)致(zhi)的pH值(zhi)是(shi)相當困(kun)難(nan)的，而且(qie)常(chang)常(chang)令人(ren)沮(ju)喪。通過(guo)采用(yong)壹(yi)些(xie)最佳(jia)做法(fa)，並遵循(xun)本(ben)應(ying)用(yong)筆(bi)記(ji)中(zhong)概(gai)述的建議，您可以(yi)提高(gao)測量(liang)精(jing)度(du)，減(jian)少電(dian)極(ji)漂(piao)移(yi)，並(bing)防(fang)止樣(yang)品(pin)汙染您的pH值(zhi)測(ce)量(liang)