Milli-Q講堂 | 為什么超純水的pH值很難測量?

為什么超純水的pH很難準(zhǔn)確測量？

超純水，由于性質(zhì)比較特別，被稱為強力溶劑。水的化學(xué)式是一個氧分子加兩個氫原子，無色無味。理論上，超純水能夠溶解任何接觸到的物質(zhì)，因此它絕對的純度是不可能保持的。由于超純水沒有任何緩沖能力，即在溶解其他物質(zhì)的同時改變自身的pH值，因此最微小的污染也會改變它的pH值，這包括空氣、容器等。

超純水是一種優(yōu)良的絕緣體，導(dǎo)致在測它的pH值時很難使pH計的測量電極和參比電極之間導(dǎo)通，而這會在測量的電極電路中產(chǎn)生較高的電阻，使得測量的電信號噪聲變大，電極反應(yīng)變慢，并產(chǎn)生靜電雙電層。

這種靜電雙電層在超純水流經(jīng)塑料管路時很常見。它產(chǎn)生的電場會使得測量得到的電阻比實際值要大。這樣測量得到的pH數(shù)值是錯誤的，并沒有參考價值。

超純水的pH應(yīng)該如何測？

測量超純水的pH計需要用特殊的電極，它接一個金屬的、接地的附件。通過接地，增大了整個電路的電容，從而降低了電信號噪聲。同時由于接地分流了電荷，使得測量信號的穩(wěn)定時間增大，也在某種程度上降低了靜電雙電層的強度。

電極的附件還包括凝膠裝填的參比電極或者流動的聯(lián)結(jié)點，這可以在測量pH值時快速的在聯(lián)結(jié)點兩側(cè)建立電位平衡。流過聯(lián)結(jié)點的電解液偶爾會阻塞聯(lián)結(jié)點，將整個測量電路放置在配件旁邊，可以讓待測樣品的電荷釋放掉，從而保持測量電極承受的壓力穩(wěn)定。這同樣能夠解決樣品被KCl電解液污染的問題。