超純水的pH檢測及測試

超純水的pH檢測及測試

測量超純水的pH計需要用到特殊的電極，它接一個金屬的接地的附件。通過接地，來增大電路的電容，從而降低了電信號的噪聲。同時由于接地分流了電荷，所以使得測量信號的穩定時間增大，在某種程度上也就降低了靜電雙電層的強度。電極的附件還包括流動的聯結點或著凝膠裝填的參比電極，這可以在測量pH值時快速的在聯結點兩側建立電位平衡。流過聯結點的電解液偶爾會阻塞聯結點，將整個測量電路放置在配件旁邊，可以讓待測樣品的電荷釋放掉，從而保持測量電極承受的壓力的穩定。

測定純水PH值時，往往會遇到以下情況：響應緩慢，示值漂移，重復性差，準確度低等。

一、產生的原因： 

1、由于純水中離子濃度非常低，而參比電極鹽橋溶液選中高濃度3mol/L的Kcl，相互之間的濃度差較大，與它在普通溶液中的情況差別很大。在純水會加大鹽橋溶液的滲透速度，促使鹽橋的損耗，從而加速了K+和CL-的濃度的降低。引起液接界電位的變化和不穩定，而Ag/AgCl參比電極本身的電位取決于CL-的濃度。CL-濃度發生了變化，其參比電極自身電位也會隨之變化。于是就使得示值漂移。特別是不能補充內參比液的復合電極更會如此。 

2、 PH值反映的是H+的活度，（H+）而不是H+的濃度[H+]，其關系為（H+）＝f×[H+]。F為H+的活度系數。它是由溶液中所有離子的總濃度決定而不只決定于被測離子的濃度。在理論純水中活度系數f等于1，但只要有其它離子存在，活度系數就要改變，PH值也就會改變。即PH值受溶液中總的離子濃度的影響，總離子濃度變化，PH值就要改變。 由于復合電極液接界很靠近PH敏感玻璃球泡，從液接界滲漏出的鹽橋溶液首先聚集在敏感球泡周圍，改變了其附近的總離子濃度，由上述原因可知，使用測量值只是敏感球泡附近的被改變了PH值，不能反映其真實的PH值。雖然采用攪拌或搖動燒杯的方法可以改變這種情況，但實踐證明，攪拌速度不同，測試的值也會不一樣，同時攪拌或搖動又會加速CO2的溶解，所以也不可取。 

3、純水很容易受到污染，在燒杯中敞開測量，很容易受到CO2吸收的影響，PH值會不停地往下降，有關國際標準規定測量必須在一個特殊的裝置中密閉中進行。但在一般實驗室中難于實行。

4、為了保證復合電極的pH零電位，鹽橋必須采用高濃度的Kcl，同時為了防止Ag/AgCl鍍層被高濃度的Kcl溶解，在鹽橋中又必須添加粉末狀的AgCl，使鹽橋溶液被AgCl飽和。但是根據上述第1條所述，由于鹽橋溶液中Kcl濃度的降低，又使原本溶解在其中的AgCl過飽和而沉淀，從而堵塞液接界。

5、 由于玻璃電阻的內阻很高，內阻越高玻璃膜就越厚，其不對稱電位就會加大，電極的惰性也隨之加大，電動勢的產生就越于緩慢。同時，由于純水是一種無緩沖作用的液體，與標準緩沖溶液的性質不同，在標準緩沖溶液中表現良好的電極一下子移至無緩沖性的純水中，電極電位的建立時間無疑就會變得遲緩。

 二、克服及改善方法： 因為純水PH值測試比較困難，主要是由于電極的結構性能和此次引起電極液接界電位的不穩定以及純水的無緩沖性能和空氣中CO2等因素的原因。為此，可采用以下方法來克服和改善。 

1、 用一支適合作純水的PH電極應是首先考慮的。目前，國內一些廠家已開發出一些適于或專門作純水PH值測量的電極。 

2、 使用分離電板，即單獨的PH玻璃電極和參比電極測量時，使參比電極盡可能遠離玻璃電極，以改善上面第4條中所分析的現象。 3、 加大被測純水的取樣量，并可能減小和空氣的接觸面，同時不要攪拌和搖動，以減少CO2的吸收。 

4、 在被測水樣中加入中性鹽（如Kcl）作為離子強度調節劑，改變溶液中的離子總強度，增加導電性，使測量快速穩定。

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