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電化學(xué)小知識(shí)：純水和低電導(dǎo)率水的pH測(cè)量
閱讀：7090 發(fā)布時(shí)間：2021-11-16
純化水和其他低電導(dǎo)率水中測(cè)量pH值時(shí)的挑戰(zhàn)和建議
關(guān)鍵字
pH值,，純水,，低電導(dǎo)率水,，低離子強(qiáng)度,，電極，溶液,。
目標(biāo)
以下應(yīng)用說(shuō)明描述了在純化水和其他低電導(dǎo)率水中測(cè)量pH值時(shí)的挑戰(zhàn)和建議,。
介紹
理論上，測(cè)量純水的pH值似乎很簡(jiǎn)單,。例如，純水應(yīng)該是中性的- pH 7.0,，并且應(yīng)該沒(méi)有干擾,。
純水的pH測(cè)量是具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)閜H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(duì)樣品的吸收，在這些樣品中測(cè)量更加困難,。由于純水溶液的電導(dǎo)率很低,，所以溶液會(huì)像“天線"一樣，電極響應(yīng)可能會(huì)有干擾噪聲,。
通過(guò)了解在純水和其他低導(dǎo)電性液體中測(cè)量pH值的挑戰(zhàn),，您可以克服它們，并確保您的pH測(cè)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。
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,。
具有非常少的離子種類的純化水被稱為堿度低，離子強(qiáng)度低,，或具有低電導(dǎo)率/高電阻率,。
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(guò)的廢水,、鍋爐給水和雨水,。
你知道純水pH測(cè)量的挑戰(zhàn)是什么？最常見(jiàn)的三個(gè)挑戰(zhàn)是:
1. 電極漂移
低電導(dǎo)率水是高電阻樣品,。這可能會(huì)導(dǎo)致噪聲讀數(shù)和信號(hào)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(chǔ)存,、處理和測(cè)試期間，來(lái)自CO2或氨的吸收,，和/或來(lái)自其他來(lái)源的交叉污染),。
3. 不準(zhǔn)確的測(cè)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(huì)影響精度,，造成穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng),，并導(dǎo)致精度差。
優(yōu)化pH值測(cè)試結(jié)果
有幾個(gè)不同的因素可以優(yōu)化,，以提供高質(zhì)量的pH測(cè)量結(jié)果,。這些因素包括:
有許多不同類型的電極可用來(lái)測(cè)量pH值。在選擇電極時(shí),，重要的是要考慮電極特性及其與被測(cè)樣品的兼容性,。
使用屏蔽良好的電極和高阻抗pH計(jì)來(lái)減少信號(hào)噪聲，例如奧豪斯ST420 雙液界pH電具有良好的屏蔽效果,，配合AB41PH高阻抗pH計(jì),。
由于pH值對(duì)溫度敏感，使用三合一電極或自動(dòng)溫度校正(ATC)探頭監(jiān)測(cè)樣品溫度,，并自動(dòng)調(diào)整電極斜率響應(yīng),。奧豪斯ST350 三合一pH/ATC電極，測(cè)量pH同時(shí)補(bǔ)償溫度結(jié)果使測(cè)量更為方便,。
取樣注意事項(xiàng)
1. 小心處理低電導(dǎo)率水樣,，盡量減少空氣和二氧化碳的吸收。建議使用玻璃容器，因?yàn)榭諝鈺?huì)通過(guò)塑料擴(kuò)散,。
2. 對(duì)于樣品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存,，要將樣品滿裝取樣瓶中，這樣就取樣瓶上部不會(huì)有空氣,。
3. 收集后盡快對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,，以盡量減少溫度變化、樣品氧化和與樣品容器接觸時(shí)間,。
4. 確保所有容器和設(shè)備在使用前用純水進(jìn)行三次沖洗,，以避免可能來(lái)自各種來(lái)源的交叉污染。
校準(zhǔn)pH電極
當(dāng)測(cè)量低離子強(qiáng)度樣品時(shí),，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(shí)間,。此外，樣品污染的可能性也會(huì)增加,。對(duì)于精確的測(cè)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(shí),，得到的結(jié)果最好,。使用ATC或三合一電極來(lái)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(cè)量在該溫度下的pH值,，并使用ATC或三極管測(cè)量溫度并相應(yīng)地調(diào)整斜率。記錄結(jié)果時(shí),，要同時(shí)報(bào)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(chǔ)在電極存儲(chǔ)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(cè)試純凈水和其他低導(dǎo)電性水的pH值
1. 對(duì)于每個(gè)被測(cè)試的樣品,，準(zhǔn)備一份用于測(cè)試和一個(gè)或多個(gè)用于沖洗,。在放入測(cè)試樣品之前，將pH電極浸入沖洗樣品并輕輕攪動(dòng),。
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(shí)間*響應(yīng),。好的精度和準(zhǔn)確度發(fā)生時(shí)，充足的時(shí)間以達(dá)到穩(wěn)定,。一旦建立了標(biāo)準(zhǔn)的響應(yīng)時(shí)間,，可以考慮使用定時(shí)讀取來(lái)提高足夠的等待時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)一致和精確的結(jié)果,。
4. 對(duì)于高精度的測(cè)量工作,，ASTM D1293建議測(cè)試流動(dòng)樣品，直到漂移率最小和兩個(gè)連續(xù)結(jié)果在期望的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)一致,。
總結(jié)
pH值,，純水,，低電導(dǎo)率水,，低離子強(qiáng)度,，電極，溶液,。
目標(biāo)
以下應(yīng)用說(shuō)明描述了在純化水和其他低電導(dǎo)率水中測(cè)量pH值時(shí)的挑戰(zhàn)和建議,。
介紹
理論上，測(cè)量純水的pH值似乎很簡(jiǎn)單,。例如，純水應(yīng)該是中性的- pH 7.0,，并且應(yīng)該沒(méi)有干擾,。
純水的pH測(cè)量是具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)閜H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(duì)樣品的吸收，在這些樣品中測(cè)量更加困難,。由于純水溶液的電導(dǎo)率很低,，所以溶液會(huì)像“天線"一樣，電極響應(yīng)可能會(huì)有干擾噪聲,。
通過(guò)了解在純水和其他低導(dǎo)電性液體中測(cè)量pH值的挑戰(zhàn),，您可以克服它們，并確保您的pH測(cè)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。
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,。
具有非常少的離子種類的純化水被稱為堿度低，離子強(qiáng)度低,，或具有低電導(dǎo)率/高電阻率,。
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(guò)的廢水,、鍋爐給水和雨水,。
你知道純水pH測(cè)量的挑戰(zhàn)是什么？最常見(jiàn)的三個(gè)挑戰(zhàn)是:
1. 電極漂移
低電導(dǎo)率水是高電阻樣品,。這可能會(huì)導(dǎo)致噪聲讀數(shù)和信號(hào)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(chǔ)存,、處理和測(cè)試期間，來(lái)自CO2或氨的吸收,，和/或來(lái)自其他來(lái)源的交叉污染),。
3. 不準(zhǔn)確的測(cè)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(huì)影響精度,，造成穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng),，并導(dǎo)致精度差。
優(yōu)化pH值測(cè)試結(jié)果
有幾個(gè)不同的因素可以優(yōu)化,，以提供高質(zhì)量的pH測(cè)量結(jié)果,。這些因素包括:
選擇正確的pH電極
取樣注意事項(xiàng)
校準(zhǔn)pH電極
處理與維護(hù)pH電極
有許多不同類型的電極可用來(lái)測(cè)量pH值。在選擇電極時(shí),，重要的是要考慮電極特性及其與被測(cè)樣品的兼容性,。
使用屏蔽良好的電極和高阻抗pH計(jì)來(lái)減少信號(hào)噪聲，例如奧豪斯ST420 雙液界pH電具有良好的屏蔽效果,，配合AB41PH高阻抗pH計(jì),。
由于pH值對(duì)溫度敏感，使用三合一電極或自動(dòng)溫度校正(ATC)探頭監(jiān)測(cè)樣品溫度,，并自動(dòng)調(diào)整電極斜率響應(yīng),。奧豪斯ST350 三合一pH/ATC電極，測(cè)量pH同時(shí)補(bǔ)償溫度結(jié)果使測(cè)量更為方便,。
取樣注意事項(xiàng)
1. 小心處理低電導(dǎo)率水樣,，盡量減少空氣和二氧化碳的吸收。建議使用玻璃容器，因?yàn)榭諝鈺?huì)通過(guò)塑料擴(kuò)散,。
2. 對(duì)于樣品的運(yùn)輸和儲(chǔ)存,，要將樣品滿裝取樣瓶中，這樣就取樣瓶上部不會(huì)有空氣,。
3. 收集后盡快對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)試,，以盡量減少溫度變化、樣品氧化和與樣品容器接觸時(shí)間,。
4. 確保所有容器和設(shè)備在使用前用純水進(jìn)行三次沖洗,，以避免可能來(lái)自各種來(lái)源的交叉污染。
校準(zhǔn)pH電極
當(dāng)測(cè)量低離子強(qiáng)度樣品時(shí),，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(shí)間,。此外，樣品污染的可能性也會(huì)增加,。對(duì)于精確的測(cè)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(shí),，得到的結(jié)果最好,。使用ATC或三合一電極來(lái)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(cè)量在該溫度下的pH值,，并使用ATC或三極管測(cè)量溫度并相應(yīng)地調(diào)整斜率。記錄結(jié)果時(shí),，要同時(shí)報(bào)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(chǔ)在電極存儲(chǔ)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(cè)試純凈水和其他低導(dǎo)電性水的pH值
1. 對(duì)于每個(gè)被測(cè)試的樣品,，準(zhǔn)備一份用于測(cè)試和一個(gè)或多個(gè)用于沖洗,。在放入測(cè)試樣品之前，將pH電極浸入沖洗樣品并輕輕攪動(dòng),。
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(shí)間*響應(yīng),。好的精度和準(zhǔn)確度發(fā)生時(shí)，充足的時(shí)間以達(dá)到穩(wěn)定,。一旦建立了標(biāo)準(zhǔn)的響應(yīng)時(shí)間,，可以考慮使用定時(shí)讀取來(lái)提高足夠的等待時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)一致和精確的結(jié)果,。
4. 對(duì)于高精度的測(cè)量工作,，ASTM D1293建議測(cè)試流動(dòng)樣品，直到漂移率最小和兩個(gè)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(guò)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(cè)量精度，減少電極漂移,，并防止樣品污染您的pH值測(cè)量,。
1、美國(guó)奧豪斯（快速水分測(cè)定儀,、實(shí)驗(yàn)室天平,，實(shí)驗(yàn)室電化學(xué)儀器）
2、德國(guó)艾本德（移液器,，耗材）
3,、德國(guó)賓德（烘箱/干燥箱，培養(yǎng)箱）
4,、北京大龍（移液器,、桌面儀器）
5、青島澳柯瑪（超低溫冰箱,、藥品冷藏箱）
6,、美國(guó)精騏（實(shí)驗(yàn)室儀器）
7、德國(guó)德圖（溫濕度記錄儀,、測(cè)油儀）
8,、一恒Being（實(shí)驗(yàn)室箱體儀器）
9、上海雷磁（全系列產(chǎn)品有做）
10,、上海堯勛（國(guó)產(chǎn)滅菌鍋）
11,、上海洪紀(jì)（自產(chǎn)凱氏定氮儀，脂肪測(cè)定儀,、酶標(biāo)儀,、洗板機(jī),、黃區(qū)梅素測(cè)定儀，潔凈工作臺(tái)等）