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，不可重復和不準確的。由于樣品的低電導率、低離子強度溶液和普通離子強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將低導電性水描述為導電性<100 μS/cm的水。

· 純水中離子種類很少，具有低堿度，低離子強度或有低電導率/高電阻率的特點。

· 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

低電導率水是高電阻樣品。這可能會導致噪聲讀數(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度的巨大差異可能導致明顯液接電位。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pH電極

當測量低離子強度樣品時，在高離子強度緩沖液中校準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度。當校準標準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。如果樣品和校準標準不能在同一溫度下，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電性水的pH值

1） 對于每個被測試的樣品，準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度達到平衡。校準緩沖標準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)。精度和準確度發(fā)生時，充足的時間以達到穩(wěn)定。

一旦建立了標準的響應(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)果在期望的標準內(nèi)一致。

總結(jié)

在低離子強度的樣品中獲得一致的pH值是相當困難的，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。