Ποιες είναι οι δυσκολίες στη μέτρηση του νερού υψηλής καθαρότητας με ένα pHόμετρο;
1. Λόγω του ότι είναι καθαρό νερό, η ρυθμιστική του ικανότητα είναι ιδιαίτερα αδύναμη, καθιστώντας το εξαιρετικά ευαίσθητο στη μόλυνση και μεταβάλλοντας εύκολα την τιμή του pH. Εάν αναμιγνύονται ακαθαρσίες 2 ppm σε καθαρό νερό, η αλλαγή του pH είναι ιδιαίτερα σημαντική. Για παράδειγμα, κατά την ανάμειξη 2 ppm NaOH με τιμές pH που κυμαίνονται από 7 έως 10, 2 ppm CO2 με τιμές pH που κυμαίνονται από 7 έως 6, 2 ppm NH3 με τιμές pH που κυμαίνονται από 7 έως 7,8, η πραγματική μέτρηση του pH επηρεάζεται κυρίως από τη διαρροή ηλεκτρολύτη σε καθαρό νερό και τη διάλυση του CO2 σε καθαρό νερό στον αέρα. Και στις δύο περιπτώσεις, το μετρούμενο αποτέλεσμα δεν είναι η τιμή pH του καθαρού νερού. Επομένως, η μέτρηση της τιμής του pH σε καθαρό νερό θα πρέπει να αποφεύγει όσο το δυνατόν περισσότερο τη χρήση ηλεκτροδίων με πρόσθετο διάλυμα χλωριούχου καλίου (KCL).
2. Το νερό υψηλής καθαρότητας έχει κακή αγωγιμότητα και επηρεάζεται εύκολα από εξωτερικά ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Κατά τη διαδικασία ροής, δημιουργούνται εύκολα στατικός ηλεκτρισμός και ηχητικά πεδία, γεγονός που επηρεάζει τη σταθερότητα και την ακρίβεια των μετρήσεων. Επομένως, η μέτρηση της τιμής του pH του καθαρού νερού πρέπει να χρησιμοποιεί ηλεκτρόδια μεμβράνης ευαίσθητα σε χαμηλή αντίσταση, τα οποία μπορούν να μειώσουν αποτελεσματικά την παρεμβολή του στατικού ηλεκτρισμού, του μαγνητικού πεδίου και του ηχητικού πεδίου, ενώ παράλληλα κάνουν την απόκριση του ηλεκτροδίου ευαίσθητη.
3. Όταν διαφορετικές λύσεις έρχονται σε επαφή, δημιουργείται ένα δυναμικό στη διεπαφή, κοινώς γνωστό ως δυναμικό διασταύρωσης E6. Η σταθερότητα του δυναμικού διασταύρωσης επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα της μέτρησης του pH. Επιπλέον, όσο μικρότερη είναι η περιοχή διεπαφής, τόσο υψηλότερο είναι το δυναμικό διεπαφής, το οποίο μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε δυσκολίες μέτρησης. Επομένως, για τη μέτρηση του pH καθαρού νερού, είναι απαραίτητη η χρήση ηλεκτροδίων με μεγάλη διεπαφή, διατηρώντας παράλληλα σταθερό και μικρό ρυθμό ροής στη διεπαφή, ώστε να διασφαλίζεται μια σταθερή διεπαφή! Ωστόσο, το παραδοσιακό ηλεκτρόδιο με διάλυμα KCL έχει μικρή διατομή κεραμικού πυρήνα, με αποτέλεσμα υψηλό δυναμικό σύνδεσης. Εάν αλλάξει σε παγωμένο στόμιο ή προστεθεί κεραμικός πυρήνας, το διάλυμα KCL θα διεισδύσει σε μεγάλη ποσότητα και θα μολύνει το διάλυμα. Αυτός ο τύπος ηλεκτροδίου δεν είναι κατάλληλος για τη μέτρηση καθαρού νερού. Τώρα, η εταιρεία μας, SECCO Environmental Protection, έχει υιοθετήσει ένα κυκλικό διάφραγμα από τεφλόν μεγάλης διατομής από το εξωτερικό, το οποίο μπορεί να λύσει αποτελεσματικά αυτά τα προβλήματα. Το πολυμερές που πληρώνεται στη μεμβράνη μπορεί να εξασφαλίσει σταθερό και μικρό ρυθμό ροής (10-8/ώρα, ενώ το ηλεκτρόδιο της κεραμικής μεμβράνης είναι 1 σταγόνα/5 λεπτά), το οποίο αποφεύγει τη ρύπανση του καθαρού νερού που προκαλείται από τη διείσδυση KCL και διατηρεί τη σταθερότητα του το δυναμικό της διασταύρωσης.
4. Λόγω του μικρού αριθμού ιόντων στο νερό υψηλής καθαρότητας, εξακολουθεί να υπάρχει αντίσταση διάχυσης μεταξύ του ηλεκτροδίου αναφοράς και του ηλεκτροδίου μέτρησης. Η σταθερότητα αυτού του δυναμικού Ε5 επηρεάζει επίσης τη σταθερότητα της μέτρησης του pH. Επομένως, στη μέτρηση του pH καθαρού νερού, συνιστάται να αποφεύγεται η πολύ μεγάλη απόσταση μεταξύ του ηλεκτροδίου αναφοράς και του ηλεκτροδίου μέτρησης, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει μεγάλη σύνθετη αντίσταση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων και να επηρεαστεί εύκολα από αλλαγές στον ρυθμό ροής. Τα σύνθετα ηλεκτρόδια λύνουν αυτό το πρόβλημα καλά και τα διακριτά ηλεκτρόδια δεν είναι κατάλληλα!
5. Ο ρυθμός ροής έχει επίσης σημαντικό αντίκτυπο στη μέτρηση του pH του καθαρού νερού. Εάν ο ρυθμός ροής είναι ασταθής, μπορεί να οδηγήσει σε ασταθές δυναμικό διασταύρωσης Ε6 και δυναμικό διάχυσης Ε5, με αποτέλεσμα ασταθή και ανακριβή μέτρηση του pH. Επομένως, στη μέτρηση του pH καθαρού νερού, ο ρυθμός ροής θα πρέπει να διατηρείται όσο το δυνατόν σταθερός για να αποφευχθεί πιθανή αστάθεια που προκαλείται από αλλαγές στον ρυθμό ροής, που μπορεί να οδηγήσει σε διακυμάνσεις του pH. Αυτή είναι μια αμετάβλητη πραγματικότητα. Προς το παρόν, οποιοδήποτε ηλεκτρόδιο καθαρού pH στον κόσμο επηρεάζεται από τον ρυθμό ροής, που είναι ένα θεωρητικό χαρακτηριστικό. Είναι αδύνατο να ισχυριστεί κανείς ότι το ηλεκτρόδιο pH του καθαρού νερού δεν επηρεάζεται από τον ρυθμό ροής, κάτι που παραβιάζει τη θεωρία.
