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 αλλάζει εύκολα την τιμή του pH. Εάν αναμιγνύονται ακαθαρσίες 2 ppm σε καθαρό νερό, η αλλαγή του pH είναι ιδιαίτερα σημαντική. Για παράδειγμα, όταν αναμιγνύεται 2ppmNaoH με τιμή pH που κυμαίνεται από 7 έως 10, 2ppmCO2PH με τιμή pH που κυμαίνεται από 7 έως 6 και 2ppmNH3 με τιμή pH που κυμαίνεται από 7 έως 7,8, ο αντίκτυπος στις πραγματικές μετρήσεις pH προέρχεται κυρίως από τη διαρροή του ηλεκτρολύτη σε καθαρό νερό και τη διάλυση του CO2 στον αέρα σε καθαρό νερό. 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 εξωτερικές ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές. Ταυτόχρονα, κατά τη διαδικασία ροής, είναι επιρρεπής στη δημιουργία στατικού ηλεκτρισμού, ηχητικών πεδίων κ.λπ., γεγονός που επηρεάζει τη σταθερότητα και την ακρίβεια της μέτρησης. Επομένως, η μέτρηση της τιμής του pH του καθαρού νερού πρέπει να χρησιμοποιεί ένα ευαίσθητο ηλεκτρόδιο μεμβράνης χαμηλής αντίστασης, το οποίο μπορεί να μειώσει αποτελεσματικά την παρεμβολή του στατικού ηλεκτρισμού, του μαγνητικού πεδίου και του ηχητικού πεδίου, ενώ παράλληλα κάνει το ηλεκτρόδιο να αποκρίνεται.
3. Όταν διαφορετικές λύσεις έρχονται σε επαφή, δημιουργείται ένα ηλεκτρικό δυναμικό στη διεπαφή τους, κοινώς γνωστό ως δυναμικό διασταύρωσης Ε6. Η σταθερότητα του δυναμικού διασταύρωσης επηρεάζει άμεσα τη σταθερότητα της μέτρησης του pH. Επιπλέον, όσο μικρότερη είναι η οριακή περιοχή, τόσο μεγαλύτερο είναι το οριακό δυναμικό, γεγονός που καθιστά τη μέτρηση πιο δύσκολη. Επομένως, για τη μέτρηση του pH του καθαρού νερού, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιούνται ηλεκτρόδια με μεγάλη διεπαφή, διατηρώντας παράλληλα σταθερό και μικρό ρυθμό ροής στη διεπιφάνεια, ώστε να διασφαλίζεται σταθερή διεπαφή! Το παραδοσιακό ηλεκτρόδιο με διάλυμα KCL έχει μικρή διατομή του κεραμικού πυρήνα, η οποία έχει ως αποτέλεσμα υψηλό δυναμικό σύνδεσης. Ωστόσο, εάν αλλάξει σε παγωμένο στόμιο ή προστεθεί με κεραμικό πυρήνα, το διάλυμα KCL θα διαποτίσει μεγάλη ποσότητα και θα μολύνει το διάλυμα. Αυτός ο τύπος ηλεκτροδίου δεν είναι κατάλληλος για τη μέτρηση καθαρού νερού. Επί του παρόντος, η εταιρεία μας, SECCO Environmental Protection, χρησιμοποιεί ένα κυκλικό διάφραγμα Teflon με μεγάλη διατομή από το εξωτερικό, το οποίο λύνει αποτελεσματικά αυτά τα προβλήματα. Το πολυμερές που είναι γεμάτο στο διάφραγμα μπορεί να εξασφαλίσει σταθερό και μικρό ρυθμό ροής (10-8/ώρα, ενώ το ηλεκτρόδιο κεραμικού διαφράγματος είναι 1 σταγόνα/5 λεπτό), το οποίο αποφεύγει τη ρύπανση του καθαρού νερού που προκαλείται από τη διείσδυση του KCL και διατηρεί τη σταθερότητα του το δυναμικό της διασταύρωσης.
4. Λόγω της σπανιότητας 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 υπερβολική απόσταση μεταξύ του ηλεκτροδίου αναφοράς και του ηλεκτροδίου μέτρησης, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει μεγάλη αντίσταση μεταξύ των δύο ηλεκτροδίων και να είναι ευαίσθητο σε 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 πρέπει να διατηρείται σταθερός όσο το δυνατόν περισσότερο, ώστε να μην προκαλείται πιθανή αστάθεια και διακυμάνσεις του pH λόγω αλλαγών στον ρυθμό ροής. Αυτή είναι μια αμετάβλητη πραγματικότητα. Προς το παρόν, οποιοδήποτε ηλεκτρόδιο καθαρού pH στον κόσμο επηρεάζεται από τον ρυθμό ροής, ο οποίος καθορίζεται από θεωρητικά χαρακτηριστικά. Είναι παράνομο και αδύνατο να ισχυριστεί κανείς ότι το ηλεκτρόδιο pH του καθαρού νερού δεν επηρεάζεται από τον ρυθμό ροής.
