一、超純水電阻率18.2MΩ?cm代表什么含義?
18.2MΩ?cm 是一個(gè)重要的水質(zhì)檢測指標(biāo),反應(yīng)水中的陰陽離子濃度。當(dāng)水中離子濃度越低時(shí),檢測出的電阻率會(huì)越高;反之當(dāng)水中的離子濃度越高時(shí),檢測出的電阻率會(huì)越低。所以,電阻率與離子濃度成反比關(guān)系。
二、為什么超純水電阻率的極限值是18.2MΩ?cm呢?
當(dāng)水中離子濃度接近于零時(shí),為什么電阻率不是無限大呢?想知道其中的原因,讓我們再來了解一下電阻率的倒數(shù)—電導(dǎo)率:
① 電導(dǎo)率用于表示純水中離子的導(dǎo)電能力,其大小與離子濃度成線性正比關(guān)系。
② 電導(dǎo)率的單位通常以 μS/cm 來表示。
③ 電導(dǎo)率是零的純水(表示離子濃度)是不存在的,因?yàn)榧夹g(shù)上,無法完全去除掉水中所有離子,尤其考慮到下列水的解離平衡:
H2O=H++OH-
c(H+)=c(OH- )=1.0×10-7
KW=c(H+ )·c(OH-)=1.0×10-14(25℃)
從上述的解離平衡式來看,
H+ 和 OH- 永遠(yuǎn)無法去除。
當(dāng)水中除了 [H+] 和 [OH- ] 之外,沒有其它離子時(shí),電導(dǎo)率的最低值是0.055 μS/cm (這個(gè)值是根據(jù)水中離子的濃度,以及離子的移動(dòng)性及其他因素計(jì)算出來的,計(jì)算基礎(chǔ)建立在 [H+]=[OH- ]=1.0×10-7上),所以理論上,25℃時(shí),不可能制造出低于 0.055 μS/cm 的純水出來,而 0.055 μS/cm 就是大家熟知的 18.2MΩ?cm 的倒數(shù)1/18.2=0.055 。
所以,在溫度為 25℃ 時(shí),不可能有電導(dǎo)率低于 0.055μS/cm 的純水。換而言之,不可能制造出電阻率高于 18.2MΩ?cm 的純水來。
三、為什么水機(jī)顯示的是18.2MΩ?cm,自己測量的結(jié)果卻很難達(dá)到?
超純水的離子含量很低,對環(huán)境、操作方法、測量儀器的要求都很高,任何操作不當(dāng)都可能影響測量的結(jié)果。實(shí)驗(yàn)室自行測量超純水電阻率時(shí),常見操作不當(dāng)?shù)那闆r有:
① 離線監(jiān)測:將超純水取出后,置于燒杯等容器中進(jìn)行測量;
② 電池常數(shù)不符:電池常數(shù)為0.1cm-1的電導(dǎo)率儀不能用于測量超純水電導(dǎo)率;
③ 溫度沒有補(bǔ)償:超純水中電阻率的18.2MΩ?cm一般是指在25℃條件下的結(jié)果,由于測量時(shí)的水溫不同,所以我們需要補(bǔ)償回25℃再進(jìn)行比較。
四、外部電導(dǎo)率儀測量超純水的電阻率時(shí)需要注意什么?
參照最新生效的的GB/T33087-2016《儀器分析用高純水規(guī)格及試驗(yàn)方法》中電阻率檢測部分的內(nèi)容,對超純水的電阻率測量需要注意如下事項(xiàng):
① 儀器要求:具有溫度補(bǔ)償功能的在線式電導(dǎo)率儀,電導(dǎo)池電極常數(shù)為0.01cm-1,溫度測量精度達(dá)到0.1℃;
② 操作步驟:測量過程中將電導(dǎo)率儀電導(dǎo)池與制水系統(tǒng)連接,通水排盡氣泡,調(diào)節(jié)水流速度至恒定,待電阻率讀數(shù)穩(wěn)定后,記錄水溫和電阻率儀器。