反渗透超纯水机电阻值分析
实验室超纯水机已经成为了现在实验室的标配制水设备,由于在许多的实验过程中都无法离开水的辅助,但本质上自来水中所含的物质太多,容易干扰试验进程与结果,导致实验最终结果不符合要求或者出现错误结论,所以选择一台好的实验室超纯水机,可以对整个实验结果信任度增加,但由于试验过程中许多的外因都会干扰结果,只有把握细节,才能让结果更有价值。
水质测量电导笔
实验室超纯水机又称反渗透超纯水机,利用反渗透膜的渗透功能,将自来水通过高压挤压,使自来水通过反渗透膜提纯水质,特点就在于反渗透膜的孔径非常小,可以过滤水中的大颗粒物质,降低水中微生物、金属离子等物质含量,而我们常说的电导率与电阻率也是如此。电导率是指物质传输电流能力强弱的一种测量值。当施加电压于导体的两端时,其电荷载子会呈现朝某方向流动的行为,因而产生电流。
我们在超纯水机上常看到的数值就是水中金属离子的含量所表现出来的数值,但这个数值并不能直接证明水质就一定如同数值所描述,如同许多产品上面的物质含量一样,真实的数值与实际含量之间的差距依然是存在的,这点在许多的超纯水机上都有出现,一些小厂家设备最为广泛。
电导率真的可以达到18.25兆欧吗?这在超纯水行业基本都是公认的不可能达到,实际上我们在取水过程中,水质就已经被部分污染,即使设备能制取18.25兆欧的水,但在实验过程中一旦暴露在空气外,很多的数值就不会准确,这一点在全球都是公认的情况。
在理论中,目前全球超纯水最高电导率为18.2兆欧,实际上是无法达到18.25兆欧。
电导率计算公式如下:
X 是电导率,F 是法拉第常数,Ci 是某种离子浓度,Zi 是离子的电荷数,Ui指离子的迁移能力。
X = FΣCiZiui
理论上,绝对纯净的水中只有两种离子,他们是水H20分解产生的H+和OH-。完全不含离子的超纯水在25摄氏度时电导率为0.055μS/cm。
超纯水的电导率由于很小,所以比较难以显示。因此往往用电阻率(MΩ.cm)来表示其纯净度。电阻率为电导率的倒数。25摄氏度时超纯水的电阻率为18.1818MΩ.cm。
下面我们用一个更详细的表来说明这个问题:
在25摄氏度时,氯化钠浓度与电导率/电阻率的关系:
这个表格可直接说明,无论是经过任何方式的处理,18.2兆欧已经是超纯水电导率的极限值,以目前的科技程度来说,暂时无法实现大于18.2兆欧的超纯水。
当超纯水暴露在外界环境中时,会被外界环境污染。实验室里的空气中含有大量的离子(如CO2),这些离子可以进入超纯水,另外,测量电导率所用到的仪器(烧杯、电阻率仪/探针)也会带入离子污染物。
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