Можно ли измерить рН сверхчистой воды с помощью рН-метра?
У пользователей, которые используют машины для сверхчистой воды, возникает такая реакция: «У нашей сверхчистой воды проблемы с pH. Это должна быть сверхчистая вода с нейтральным pH. Результат, измеренный измерителем кислотности, слегка кислый (или щелочной) . Что это? Проблема с качеством воды или что-то еще?"
Обычно мы используем 18,2 МОм.см, чтобы указать, что чистота сверхчистой воды достигла предела (общая концентрация солей ниже 1 ppb).
10 в -9-м порядке величины, относительно небольшие единицы, подобные ppm, ppt и т. д., которые составляют -6 раз и -12 раз соответственно.
Такие имена выражаются в виде разных нормализованных величин в зависимости от ситуации —
ppm10-6 (10 в отрицательной 6-й степени) вполне соответствует микрограммовому уровню.
ppb10-9 (10 в отрицательной 9-й степени) вполне нанограммовый уровень
ppt10-12 (10 в отрицательной 12-й степени) довольно наглядно}
В этом случае в воде остается только 1*10-7 M [H plus ] и [OH-], которые могут проводить анион и катион.
В настоящее время очень интересно изменение кислотно-щелочного состояния, вызванное двуокисью углерода → угольной кислотой. Прежде всего, хотя концентрация углекислого газа в воздухе составляет всего 0,035 процента (350 частей на миллион), он может вызывать химические превращения с водой, и реакция выглядит следующим образом:
CO2(г) плюс H2O(I)↔H2CO3(I)
Хотя угольная кислота является слабой кислотой (Ka1=4.3x10-7), поскольку в сверхчистой воде нет преобладающих относительно сильной кислоты, сильного основания, сопряженной кислоты и сопряженного основания, угольная кислота является единственной доминирующая слабая кислота и единственный источник ионов [H плюс ] (без учета диссоциации H2O).
Ka1=[H плюс ][HCO3] /[H2CO3]=4.3x10-7
При необходимости мы можем смоделировать ситуацию углекислый газ → угольная кислота → карбонат-ион в лаборатории. Когда сверхчистая вода начнет подвергаться воздействию атмосферы, неизбежно продолжится растворение углекислого газа. В настоящее время мы можем контролировать этот процесс двумя способами.
Электропроводность будет увеличиваться. Обычно в течение одного часа проводимость увеличивается с {{0}},055 мкСм/м² (18,2 МОм·м) до более 0,25 мкСм/м² (ниже 4 МОм·м). Увеличился более чем в 4,5 раза.
Уровень pH будет продолжать снижаться с 7 (нейтральный), в течение примерно часа pH упадет до 5,7 и будет медленно падать до 4,7 (около двух дней), за некоторыми исключениями.
Конечно, судя по этому необратимому явлению, сверхчистую воду нужно брать и использовать немедленно. Любое длительное хранение вызовет не только загрязнение, вызванное контейнерами, но и загрязнение, вызванное пылью/летучими органическими соединениями/микроорганизмами под открытым небом, двуокисью углерода. Повышение проводимости и падение рН непреодолимы.
Общие рН-метры предназначены для использования в растворах с высокой ионной силой, тогда как сверхчистая вода представляет собой раствор с чрезвычайно низкой ионной силой. На самом деле на рынке есть электроды и матрицы с высокой чувствительностью к растворам с низкой ионной силой. , если этот тип прибора не используется, значение показания будет случайным образом прыгать, что очень трудно подтвердить.
Солевой мостик блокируется, что приводит к потере надлежащей функции из-за отсутствия технического обслуживания электрода, а солевой мостик в основном состоит из рыхлого и пористого керамического или тефлонового материала, который в основном используется для баланса анионов и катионов внутри. и вне электрода, но из-за отсутствия регулярной очистки, в растворе с низкой ионной силой измеренный рН сверхчистой воды в основном неоправданно высок, большинство из которых составляет около 9 ~ 11. Если это произойдет, просто добавьте чайную ложку нейтральной соли, чтобы увеличить рН иона. Диффузионная способность на солевом мостике, за некоторыми исключениями, значение pH упадет ниже pH 7 в течение нескольких секунд. Теоретически нейтральный KCl не изменит pH, а только ионную силу.
