關鍵字(zì)pH值(zhí),純(chún)水(shuǐ),低電(diàn)導(dǎo)率(shuài)水(shuǐ),低離(lí)子強(qiáng)度(dù),電(diàn)極(jí),溶液。
目標以下應用說(shuō)明描述(shù)了(liǎo)在純化(huà)水(shuǐ)和其他(tā)低電導(dǎo)率(shuài)水中測量pH值時的挑戰和(hé)建(jiàn)議。
介紹理論上(shàng),測量純水的pH值(zhí)似乎很簡單(dān)。例(lì)如,純水(shuǐ)應該是中(zhōng)性(xìng)的- pH 7.0,並(bìng)且應(yīng)該(gāi)沒有(yǒu)幹擾。
純水(shuǐ)的pH測(cè)量(liáng)是具有(yǒu)挑戰性(xìng),因(yīn)為pH電極(jí)響應往往漂(piāo)移,可(kě)能是響(xiǎng)應緩慢的,不(bù)可(kě)重復(fù)和(hé)不準(zhǔn)確的(dí)。由於樣(yàng)品的(dí)低(dī)電導率,低離子強(qiáng)度溶液(yè)和(hé)普通(tōng)離(lí)子強度緩(huǎn)衝液之間(jiān)的差(chà)異,液體(tǐ)結(jié)電位(wèi)的變(biàn)化(huà)和二(èr)氧(yǎng)化(huà)碳對樣品的吸收(shōu),在(zài)這(zhè)些樣(yàng)品中(zhōng)測(cè)量(liáng)更(gēng)加困難。由於純(chún)水溶液的電(diàn)導率很(hěn)低(dī),所(suǒ)以(yǐ)溶(róng)液(yè)會像(xiàng)“天綫"一樣(yàng),電極響應可能(néng)會(huì)有幹擾(rǎo)噪聲(shēng)。
通(tōng)過了(liǎo)解(jiě)在純(chún)水(shuǐ)和(hé)其他(tā)低(dī)導(dǎo)電性液體(tǐ)中測(cè)量pH值(zhí)的挑(tiāo)戰(zhàn),您可(kě)以克(kè)服它們,並(bìng)確保(bǎo)您的(dí)pH測量是可靠和(hé)一致的。
什麼是純水?ASTM D5464將低導電性水描(miáo)述為導電性(xìng)< 100 μS/cm的水。
超(chāo)純水(shuǐ)的(dí)pH值(zhí)一(yī)般(bān)在5.5到(dào)7.5之間,取決(jué)於水(shuǐ)中二氧化(huà)碳(CO2)的水(shuǐ)平。
具有非(fēi)常(cháng)少(shǎo)的(dí)離子(zǐ)種(zhǒng)類的純化(huà)水被稱為鹼(jiǎn)度(dù)低,離(lí)子強度低,或(huò)具有(yǒu)低電導(dǎo)率/高電阻(zǔ)率。
純水(shuǐ)樣品(pǐn)包(bāo)括蒸(zhēng)餾(liù)水,去(qù)離子(zǐ)水,一些工藝水,井(jǐng)水(shuǐ),一些(xiē)地(dì)表(biǎo)水,一(yī)些處(chǔ)理(lǐ)過(guò)的(dí)廢水,鍋爐給水(shuǐ)和雨(yǔ)水。
你知道純水pH測(cè)量(liáng)的挑(tiāo)戰(zhàn)是什麼?最(zuì)常見的三(sān)個(gè)挑戰(zhàn)是:
1. 電極(jí)漂(piāo)移
低(dī)電導(dǎo)率水是(shì)高電阻樣品。這可能會導(dǎo)致噪(zào)聲讀數(shù)和信號漂(piāo)移(yí)。
2. 汙染的樣本
由於這些水(shuǐ)域中(zhōng)的(dí)離子濃度較(jiào)低,它(tā)們的(dí)緩衝也很(hěn)差(chà),因此容(róng)易受到(dào)汙染(rǎn)(例如(rú),在(zài)取(qǔ)樣,運(yùn)輸(shū),儲存(cún),處(chǔ)理(lǐ)和測(cè)試(shì)期(qī)間,來自CO2或(huò)氨的吸收(shōu),和/或來(lái)自(zì)其他(tā)來(lái)源的交叉(chā)汙染)。
3. 不準確的測(cè)量(liáng)
在電極內部(bù)的電(diàn)極填(tián)充溶液和電(diàn)極外(wài)部的(dí)樣品(pǐn)之(zhī)間(jiān)的(dí)離子(zǐ)強度(dù)的巨大(dà)差異(yì)可能導致(zhì)明(míng)顯液接電位。這(zhè)可能(néng)會(huì)影響精(jīng)度,造(zào)成穩定時間長(cháng),並導(dǎo)致(zhì)精度(dù)差。
優化(huà)pH值(zhí)測試(shì)結果(guǒ)有幾個不同的因素可以(yǐ)優化,以提(tí)供高質量的pH測(cè)量結果。這些(xiē)因素(sù)包括:
選(xuǎn)擇pH電極(jí)有(yǒu)許(xǔ)多(duō)不(bù)同類型的(dí)電極可(kě)用(yòng)來(lái)測量(liáng)pH值(zhí)。在選(xuǎn)擇電極時,重(zhòng)要的是(shì)要考慮電極特性(xìng)及其與被測樣(yàng)品(pǐn)的兼(jiān)容性(xìng)。
使(shǐ)用屏(píng)蔽良好(hǎo)的(dí)電(diàn)極和(hé)高阻(zǔ)抗pH計(jì)來(lái)減少(shǎo)信號(hào)噪聲(shēng),例如(rú)奧豪斯ST420 雙液界pH電極(jí)有良(liáng)好(hǎo)的(dí)屏蔽效(xiào)果,配(pèi)合(hé)AB41PH高阻抗(kàng)pH計(jì)。
由(yóu)於pH值(zhí)對溫(wēn)度(dù)敏感,使(shǐ)用(yòng)三(sān)合一(yī)電極(jí)或(huò)自動溫(wēn)度校正(ATC)探頭(tóu)監測(cè)樣品(pǐn)溫度,並自(zì)動調整(zhěng)電極斜率響應。奧豪(háo)斯ST350 三(sān)合(hé)一pH/ATC電(diàn)極,測(cè)量pH同(tóng)時(shí)補償溫度結(jié)果使測量更為方(fāng)便(biàn)。
取樣注意(yì)事項1. 小(xiǎo)心(xīn)處(chǔ)理(lǐ)低電(diàn)導(dǎo)率水樣(yàng),盡量減少(shǎo)空氣和(hé)二氧(yǎng)化碳(tàn)的(dí)吸收(shōu)。建議(yì)使用(yòng)玻(bō)璃(lí)容(róng)器,因(yīn)為空(kōng)氣(qì)會(huì)通過塑料(liào)擴散。
2. 對於(yú)樣(yàng)品的運輸和儲存(cún),要(yào)將(jiāng)樣品(pǐn)滿裝取樣(yàng)瓶(píng)中,這(zhè)樣(yàng)就取(qǔ)樣(yàng)瓶上(shàng)部不會有空(kōng)氣(qì)。
3. 收集(jí)後盡(jìn)快對樣品(pǐn)進(jìn)行測試(shì),以盡量減少溫度(dù)變(biàn)化(huà),樣品氧(yǎng)化和與(yǔ)樣品容器接觸時間。
4. 確保所有容(róng)器(qì)和設備在使(shǐ)用前(qián)用純(chún)水(shuǐ)進行(háng)三次衝(chōng)洗,以避(bì)免可(kě)能來(lái)自各種來(lái)源的交(jiāo)叉(chā)汙染。
校準pH電極當測(cè)量低(dī)離子強(qiáng)度樣品時,在(zài)高離子(zǐ)強度緩(huǎn)衝(chōng)液(yè)中校準pH電極將(jiāng)增加穩(wěn)定(dìng)所(suǒ)需(xū)的時間(jiān)。此外,樣品汙(wū)染的可能(néng)性也(yě)會(huì)增加。對於精確(què)的測量,緩衝(chōng)液和樣品應該具(jù)有(yǒu)相似的離子強(qiáng)度。當(dāng)校準標準(zhǔn)品與樣品之(zhī)間的偏(piān)差在(zài)2°C以內時,得(dé)到(dào)的(dí)結果最(zuì)好。使用ATC或三(sān)合(hé)一(yī)電極(jí)來(lái)監控(kòng)溫(wēn)度。如(rú)果樣(yàng)品和校準(zhǔn)標準不能(néng)在(zài)同(tóng)一(yī)溫(wēn)度下,測量在(zài)該(gāi)溫(wēn)度下的pH值,並(bìng)使(shǐ)用ATC或三極管(guǎn)測(cè)量溫(wēn)度並(bìng)相應(yīng)地(dì)調(tiáo)整(zhěng)斜率。記錄(lù)結果時(shí),要同時(shí)報告(gào)pH值(zhí)和溫(wēn)度(dù)讀(dú)數(shù)。
電極校準(zhǔn)後衝洗好,以(yǐ)避(bì)免交叉汙染您的(dí)樣品(pǐn)。隻(zhī)需少(shǎo)量的(dí)緩(huǎn)衝液就能顯(xiǎn)著改(gǎi)變純淨水(shuǐ)的pH值(zhí)。用盡可(kě)能(néng)幹(gān)淨的(dí)水衝洗。
處(chǔ)理(lǐ)與維護pH電極由(yóu)於(yú)純水可以從(cóng)pH球泡中析出(chū)離(lí)子(zǐ),將pH電(diàn)極(jí)存(cún)儲在電(diàn)極(jí)存(cún)儲溶(róng)液中,以恢復(fù)球泡(pào)敏感(gǎn)膜。如果響(xiǎng)應變慢,清潔pH電極(jí)以重(zhòng)新激(jī)活pH球(qiú)泡(pào)和液接(jiē)界。
如(rú)何測試(shì)純(chún)淨水和其他(tā)低導(dǎo)電性(xìng)水的(dí)pH值(zhí)1.
對於(yú)每(měi)個被測試的樣(yàng)品(pǐn),準備一份用於(yú)測(cè)試和(hé)一個(gè)或多個(gè)用(yòng)於衝(chōng)洗。在(zài)放入測(cè)試(shì)樣品之(zhī)前,將pH電極浸(jìn)入衝洗(xǐ)樣品(pǐn)並輕(qīng)輕攪動。
2. 輕輕(qīng)攪拌樣品以(yǐ)加(jiā)快電(diàn)極反應。攪拌可以一(yī)直進(jìn)行(háng),但(dàn)盡可(kě)能隔(gé)絕空氣(qì)。
3. 使(shǐ)用連續讀(dú)數模(mó)式(shì),讓電極(jí)有足夠的(dí)時間(jiān)*響應。精(jīng)度和(hé)準(zhǔn)確度發(fā)生時,充足的(dí)時(shí)間以達(dá)到(dào)穩定。一(yī)旦(dàn)建立了標(biāo)準的響應時(shí)間(jiān),可以(yǐ)考慮(lǜ)使用定時讀取(qǔ)來提(tí)高(gāo)足(zú)夠的(dí)等(děng)待(dài)時間(jiān),從(cóng)而實(shí)現一(yī)致和精確(què)的結果。
4. 對於(yú)高(gāo)精(jīng)度(dù)的測(cè)量工(gōng)作,ASTM D1293建議(yì)測試(shì)流動(dòng)樣品,直到漂(piāo)移(yí)率最小(xiǎo)和(hé)兩個(gè)連(lián)續(xù)結果在期(qī)望(wàng)的標(biāo)準(zhǔn)內一(yī)致(zhì)。
總(zǒng)結在(zài)低離(lí)子強(qiáng)度的樣品中(zhōng)獲得一致的(dí)pH值(zhí)是(shì)相當困難的(dí),而(ér)且常常令人(rén)沮(jǔ)喪。通過(guò)采用一(yī)些(xiē)最佳做法(fǎ),並遵(zūn)循本(běn)應用(yòng)筆(bǐ)記(jì)中概述的(dí)建(jiàn)議(yì),您可以(yǐ)提(tí)高測(cè)量精(jīng)度,減少(shǎo)電極(jí)漂移(yí),並防(fáng)止(zhǐ)樣品(pǐn)汙染您(nín)的(dí)pH值(zhí)測量(liáng)