理論上:測量純水的pH值似乎很簡單。例如，純水應(yīng)該是中性的-pH 7.0，并且應(yīng)該沒有干擾。

但實(shí)際上:純水的pH測量是具有挑戰(zhàn)性，因為pH電極響應(yīng)往往漂移，可能是響應(yīng)緩慢的，不可重復(fù)和不準(zhǔn)確的。由于樣品的低電導(dǎo)率、低離子強(qiáng)度溶液和普通離子強(qiáng)度緩沖液之間的差異、液體結(jié)電位的變化和二氧化碳對樣品的吸收，在這些樣品中測量更加困難。由于純水溶液的電導(dǎo)率很低，所以溶液會像“天線"一樣，電極響應(yīng)可能會有干擾噪聲。

通過了解在純水和其他低導(dǎo)電性液體中測量pH值的挑戰(zhàn)，您可以克服它們，并確保您的pH測量是可靠和一致的。

什么是純水?

· ASTM D5464將低導(dǎo)電性水描述為導(dǎo)電性<100 μS/cm的水。

· 純水中離子種類很少，具有低堿度，低離子強(qiáng)度或有低電導(dǎo)率/高電阻率的特點(diǎn)。

· 純水樣品包括蒸餾水、去離子水、一些工藝水、井水、一些地表水、一些處理過的廢水、鍋爐給水和雨水。

· 超純水的pH值一般在5.5到7.5之間，取決于水中二氧化碳(CO2)的水平。

純水pH測量的三個挑戰(zhàn)

1電極漂移

低電導(dǎo)率水是高電阻樣品。這可能會導(dǎo)致噪聲讀數(shù)和信號漂移。

2污染的樣本

由于這些水域中的離子濃度較低，它們的緩沖也很差，因此容易受到污染(例如，在取樣、運(yùn)輸、儲存、處理和測試期間，來自CO2或氨的吸收，和/或來自其他來源的交叉污染)。

3不準(zhǔn)確的測量

在電極內(nèi)部的電極填充溶液和電極外部的樣品之間的離子強(qiáng)度的巨大差異可能導(dǎo)致明顯液接電位。這可能會影響精度，造成穩(wěn)定時間長，并導(dǎo)致精度差。

有許多不同類型的電極可用來測量pH值。在選擇電極時，重要的是要考慮電極特性及其與被測樣品的兼容性。

校準(zhǔn)pH電極

當(dāng)測量低離子強(qiáng)度樣品時，在高離子強(qiáng)度緩沖液中校準(zhǔn)pH電極將增加穩(wěn)定所需的時間。此外，樣品污染的可能性也會增加。對于測量，緩沖液和樣品應(yīng)該具有相似的離子強(qiáng)度。當(dāng)校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)品與樣品之間的偏差在2°C以內(nèi)時，得到的結(jié)果最好。使用ATC或三合一電極來監(jiān)控溫度。如果樣品和校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不能在同一溫度下，測量在該溫度下的pH值，并使用ATC或三極管測量溫度并相應(yīng)地調(diào)整斜率。記錄結(jié)果時，要同時報告pH值和溫度讀數(shù)。

電極校準(zhǔn)后沖洗好，以避免交叉污染您的樣品。只需少量的緩沖液就能顯著改變純凈水的pH值。用盡可能干凈的水沖洗。

處理與維護(hù)pH電極

由于純水可以從pH球泡中析出離子，將pH電極存儲在電極存儲溶液中，以恢復(fù)球泡敏感膜。如果響應(yīng)變慢，清潔pH電極以重新激活pH球泡和液接界。

如何測試純凈水和其他低導(dǎo)電性水的pH值

1） 對于每個被測試的樣品，準(zhǔn)備一份用于測試和一個或多個用于沖洗。在放入測試樣品之前，將pH電極浸入沖洗樣品并輕輕攪動。

沖洗將減少交叉污染，調(diào)整電極到樣品的溫度，并沖洗和液接界的離子強(qiáng)度達(dá)到平衡。校準(zhǔn)緩沖標(biāo)準(zhǔn)也可采用同樣的沖洗方法。

2）輕輕攪拌樣品以加快電極反應(yīng)。攪拌可以一直進(jìn)行，但盡可能隔絕空氣。

3）使用連續(xù)讀數(shù)模式，讓電極有足夠的時間響應(yīng)。精度和準(zhǔn)確度發(fā)生時，充足的時間以達(dá)到穩(wěn)定。

一旦建立了標(biāo)準(zhǔn)的響應(yīng)時間，可以考慮使用定時讀取來提高足夠的等待時間，從而實(shí)現(xiàn)一致和精確的結(jié)果。

4）對于高精度的測量工作，ASTM D1293建議測試流動樣品，直到漂移率最小和兩個連續(xù)結(jié)果在期望的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)一致。

總結(jié)

在低離子強(qiáng)度的樣品中獲得一致的pH值是相當(dāng)困難的，而且常常令人沮喪。通過采用一些最佳做法，并遵循本應(yīng)用筆記中概述的建議，您可以提高測量精度，減少電極漂移，并防止樣品污染您的pH值測量。