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超纯水电阻率18.2MΩ•cm测量过程需要注意什么

  电阻率是个衡量纯水水质的一个非常重要的指标,现在市面的水纯化系统中基本都配置了电导率仪,电导率能反应水中总的离子含量水平,以帮助我们及时判断水质状况。有些实验室为了保证测量结果的准确会用外部的电导率仪去测量水质或者进行计量、比对等,但是经常发现外部测量结果与机器显示值之间有明显的偏差,究竟问题出在哪里呢?

  首先我们先来了解下大家常说的电阻率的18.2MΩ•cm:

  (一)18.2MΩ•cm代表什么含义?

  18.2MΩ•cm是一个重要的水质检测指标,反应水中的阴阳离子的浓度。当水中离子浓度越低时,检测出的电阻率会越高;如果水中的离子浓度越高时,检测出的电阻率会越低。所以,电阻率与离子浓度成反比关系。

  (二)为什么超纯水电阻率的极限值是18.2MΩ•cm?

  如果水中离子浓度接近零时,为什么电阻率不是无限大呢?如果想知道其中的原因,请先了解电阻率的倒数—电导率:

  1电导率用于表示纯水中离子的导电能力,其大小与离子浓度成线性正比关系。

  2电导率的单位通常以μS/cm来表示。

  3电导率是零的纯水(表示离子浓度)是不存在的,因为技术上,无法完全去除掉水中所有离子,尤其考虑到下列水的解离平衡:

  H2O⇄H++OH-

  c(H+)=c(OH-)=1.0×10-7

  KW=c(H+)·c(OH-)=1.0×10-14(25℃)

  从上述的解离平衡式来看,H+和OH-永远无法去除。

  当水中除了[H+]和[OH-]之外,没有其它离子时,电导率的最低值是0.055μS/cm(这个值是根据水中离子的浓度,以及离子的移动性及其他因素计算出来的,计算基础建立在[H+]=[OH-]=1.0×10-7上),所以理论上,25℃时,不可能制造出低于0.055μS/cm的纯水出来,而0.055μS/cm就是大家熟知的18.2MΩ•cm的导数值。所以,在温度为25℃时,不可能有低于0.055μS/cm的纯水。

  (三)为什么水机显示的是18.2MΩ•cm?自己测量结果很难达到?

  超纯水的离子含量很低,对环境、操作方法、测量仪器的要求都很高,任何操作不当都可能影响测量的结果。常见的操作不当如离线监测、电池常数不符、未进行温度补偿处理等都会直接影响测量结果。那么,超纯水的电阻率测量需要注意什么?

  1仪器要求:具有温度补偿功能的在线式电导率仪,电导池电极常数为0.01cm-1,温度测量精度达到0.1℃;

  2操作步骤:测量过程中将电导率仪电导池与制水系统连接,通水排尽气泡,调节水流速度至恒定,待电阻率读数稳定后,记录水温和电阻率仪器。

  上述的测量方法中提及的仪器、操作步骤的要求,都需要严格遵守才能保障我们的测量结果准确。


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