一、超纯水电阻率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浓度。当水中离子浓度越低时,检测出的电阻率会越高;反之当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呢?
当水中离子浓度接近于零时,为什么电阻率不是无限大呢?想知道其中的原因,让我们再来了解一下电阻率的倒数—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0.055 μS/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 0.055 μS/cm 的纯水出来,而 0.055 μS/cm 就是大家熟知的 18.2MΩ•cm 的倒数 1/18.2=0.055 。
所以,在温度为 25℃ 时,不可能有电导率低于 0.055μS/cm 的纯水。换而言之,不可能制造出电阻率高于 18.2MΩ•cm 的纯水来。
三、为什么水机显示的是18.2MΩ•cm,自己测量的结果却很难达到?
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。实验室自行测量超纯水电阻率时,常见操作不当的情况有:
① 离线监测:将超纯水取出后,置于烧杯等容器中进行测量;
② 电池常数不符:电池常数为0.1cm-1的电导率仪不能用于测量超纯水电导率;
③ 温度没有补偿:超纯水中电阻率的18.2MΩ•cm一般是指在25℃条件下的结果,由于测量时的水温不同,所以我们需要补偿回25℃再进行比较。
四、外部电导率仪测量超纯水的电阻率时需要注意什么?
参照最新生效的的GB/T33087-2016《仪器分析用高纯水规格及试验方法》中电阻率检测部分的内容,对超纯水的电阻率测量需要注意如下事项:
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。