Czy wartość pH wody ultraczystej można zmierzyć pehametrem?
Użytkownicy korzystający z urządzeń do wody ultraczystej mają taką reakcję: „Nasza woda ultraczysta ma problem z pH. Powinna to być woda ultraczysta o neutralnym pH. Wynik zmierzony za pomocą miernika kwasowości jest lekko kwaśny (lub zasadowy). Co to jest? Czy jest problem z jakością wody, czy coś innego?”
Zwykle używamy 18,2MΩ.cm, aby wskazać, że czystość ultraczystej wody osiągnęła granicę (całkowite stężenie soli jest poniżej 1ppb)
10 do -9-tej potęgi rzędu wielkości, stosunkowo małe jednostki, podobne do ppm, ppt itp., które są odpowiednio -6 razy i -12 razy.
Nazwy takie są wyrażane jako różne wielkości znormalizowane w zależności od sytuacji −
ppm 10-6 (10 do potęgi ujemnej 6) to poziom rzędu mikrogramów
ppb{0}} (10 do ujemnej potęgi 9) to całkiem nanogramowy poziom
ppt{0}} (10 do minus 12 potęgi) jest dość obrazowy}
W tym przypadku tylko 1*10-7 M [H plus ] i [OH-] pozostaje w wodzie i może przewodzić aniony i kationy.
W tym czasie bardzo interesująca jest przemiana kwasowo-zasadowa wywołana przez dwutlenek węgla → kwas węglowy. Po pierwsze, chociaż stężenie dwutlenku węgla w powietrzu wynosi tylko 0,035 procent (350 ppm), może powodować przemiany chemiczne z wodą, a reakcja wygląda następująco:
CO2(g) plus H2O(I)↔H2CO3(I)
Chociaż kwas węglowy jest słabym kwasem (Ka1=4,3x10-7), ponieważ w ultraczystej wodzie nie ma dominującego stosunkowo mocnego kwasu, mocnej zasady, sprzężonego kwasu i sprzężonej zasady, kwas węglowy jest jedynym dominujący słaby kwas i jedyne źródło jonów [H plus ] (pomijając dysocjację H2O).
Ka1=[H plus ][HCO3] /[H2CO3]=4,3x{6}}
W razie potrzeby możemy zasymulować sytuację dwutlenku węgla → kwasu węglowego → jonu węglanowego w laboratorium. Kiedy ultraczysta woda zacznie być wystawiona na działanie atmosfery, rozpuszczanie dwutlenku węgla będzie nieuchronnie kontynuowane. W tej chwili możemy Istnieją dwa sposoby monitorowania tego procesu.
Przewodnictwo będzie nadal rosło. Zwykle w ciągu jednej godziny przewodność wzrośnie z {{0}},055μS/㎝ (18,2MΩ.㎝) do powyżej 0,25μS/㎝ (poniżej 4MΩ.㎝). Wzrosła ponad 4,5-krotnie.
pH będzie nadal spadać z 7 (obojętne), w ciągu około godziny pH spadnie do 5,7 i powoli spadnie do około 4,7 (około dwóch dni), z nielicznymi wyjątkami.
Oczywiście, sądząc po tym nieodwracalnym zjawisku, wodę ultraczystą należy natychmiast pobrać i zużyć. Długotrwałe przechowywanie spowoduje nie tylko zanieczyszczenie spowodowane przez pojemniki, ale także zanieczyszczenie spowodowane pyłem/lotnymi związkami organicznymi/mikroorganizmami pod gołym niebem, dwutlenkiem węgla Wzrost przewodności i spadek pH są nie do odparcia.
Ogólne pH-metry są przeznaczone do stosowania w roztworach o wysokiej sile jonowej, podczas gdy woda ultraczysta jest roztworem o wyjątkowo niskiej sile jonowej. W rzeczywistości na rynku dostępne są elektrody i hosty o wysokiej czułości do roztworów o niskiej sile jonowej. , jeśli ten typ instrumentu nie jest używany, wartość odczytu będzie przeskakiwać losowo, co jest bardzo trudne do potwierdzenia.
Mostek solny jest zablokowany, co powoduje utratę prawidłowej funkcji z powodu braku konserwacji elektrody, a mostek solny jest w większości wykonany z luźnej i porowatej ceramiki lub materiału teflonowego, stosowanego głównie do równowagi anionów i kationów wewnątrz i poza elektrodą, ale z powodu braku regularnego czyszczenia, w roztworze o niskiej sile jonowej, zmierzone pH wody ultraczystej jest w większości nieracjonalnie wysokie, z których większość wynosi około 9 ~ 11. Jeśli tak się stanie, wystarczy dodać łyżeczkę soli obojętnej, aby zwiększyć pH jonu. Zdolność dyfuzyjna na mostku solnym, z nielicznymi wyjątkami, wartość pH spadnie poniżej pH 7 w ciągu kilku sekund. Teoretycznie neutralny KCl nie zmieni pH, a jedynie siłę jonową.
