超純水18.2 MΩ.cm(25℃)相關(guān)知識(shí)
發(fā)布時(shí)間:2013-09-09 20:13:27作者:admin來(lái)源:未知點(diǎn)擊:3824

在實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)用到水時(shí),我們常被問(wèn)到下列的問(wèn)題:
“超純水顯示18.2M Ω .cm(25℃)表示什么? ”
“18.2 MΩ.cm(25℃)與電導(dǎo)率0.055 μ S/cm (25℃)之間是什么關(guān)系?”
“為什么實(shí)驗(yàn)室用水18.2M Ω .cm(25℃)是*大極限值,會(huì)有更高值嗎?”
“超純水電阻值要掉到什么程度,才需要更換超純水耗材? 18MΩ .cm(25℃)或10MΩ .cm(25℃)?為什么?”
首先,讓我們來(lái)看看什么是超純水18.2M Ω .cm(25℃):
18.2M Ω .cm(25℃)也叫電阻率 (Resistivity) ,是水質(zhì)檢測(cè)的一個(gè)數(shù)據(jù),主要用來(lái)檢測(cè)水中的陰陽(yáng)離子的濃度。
水中離子濃度越低,檢測(cè)出的電阻率會(huì)越高;反之,水中離子濃度越高,檢測(cè)出的電阻率會(huì)越低。因此,電阻率與離子濃度成反比關(guān)系。
“18.2 MΩ.cm(25℃)與電導(dǎo)率0.055 μ S/cm (25℃)之間是什么關(guān)系?”
知道了超純水18.2M Ω .cm(25℃),我們?cè)賮?lái)看看電導(dǎo)率是什么?
電導(dǎo)率(Conductivity):電導(dǎo)率是利用固定交流低電壓的陰/ 陽(yáng)電極放置在待測(cè)水中, 測(cè)試其電流大小,電流大小與水中陰陽(yáng)離子濃度成正比關(guān)系,離子愈少電流就愈小,離子越多電流就越大。
因此,電導(dǎo)率的大小與離子濃度成線形的正比關(guān)系。
電導(dǎo)率的單位通常以μS/cm 來(lái)表示,「μ」是10 -6,「S 」是Siemens 的首字母,等同于導(dǎo)電度的單位Mho,cm 則是公分的意思。
那么,是否存在電導(dǎo)率是零的純水( 表示離子濃度是零)呢?
答案是不存在。
因?yàn)樵诩夹g(shù)上,無(wú)法完全拿掉水中所有離子,尤其是考慮到下列水的解離平衡式:
H2O ? H++OH-[H+]×[OH-] =1×10-14 (25 ℃ )
從上述的解離平衡式來(lái)看,H+和OH-是永遠(yuǎn)無(wú)法去除的!
當(dāng)水中除了[H + ] 和[OH - ] 之外,沒(méi)有任何其它離子時(shí), 電導(dǎo)率的*低值是0.055μS/cm(這個(gè)值是根據(jù)水中個(gè)別離子的濃度,以及該離子的mobility 及其它因素計(jì)算出來(lái)的,計(jì)算基礎(chǔ)是建立在[H + ] =1×10 -7 M ,[OH - ] = 1×10 -7 M 上) 。
因此,在25 ℃ 時(shí),不可能制造出低于0.055μS/cm 的純水出來(lái),而這個(gè)0.055μS/cm 就是大家熟知的18.2MΩ.cm 的倒數(shù) 。
1/0.055 =18.2或1/18.2 =0.055
從而我們可以知道,在電學(xué)的定義上,電導(dǎo)率與電阻率成倒數(shù)關(guān)系。
“為什么實(shí)驗(yàn)室用水18.2M Ω .cm(25℃)是*大極限值,會(huì)有更高值嗎?”
如果水中離子濃度趨近于零時(shí),為什么電阻率不是無(wú)限大呢! ?
知道了電導(dǎo)率和離子濃度的關(guān)系,我們可以很明白地看出,在環(huán)境溫度為25 ℃的情況下,不可能制造出低于0.055μS/cm 的純水的,也就是不能制造出高于18.2MΩ.cm 的水出來(lái)的。
通常而言,μS/cm 多用在污水、自來(lái)水、RO 水等的水質(zhì)表示 ( 針對(duì)水中離子濃度的高低) ,而MΩ.cm 更常用在在超純水的水質(zhì)顯示上。
一般來(lái)說(shuō),我們會(huì)使用18.2MΩ.cm 來(lái)表示超純水的純凈程度到了極限( 總鹽類濃度在1ppb 以下),在這種情況之下,留在水中并可以導(dǎo)電的陰陽(yáng)離子,也只剩 下1*10 -7 M 的[H + ] 及[OH - ]了。
但要注意的是,有些無(wú)機(jī)物如硅酸鹽導(dǎo)電的能力不高,所以如果只是用電導(dǎo)率無(wú)法真正反映水中硅酸鹽的實(shí)際濃度!
那么,知道了電阻值和電導(dǎo)率的相關(guān)知識(shí),當(dāng)我們?cè)谟贸兯畷r(shí),電阻值要到什么程度,才需要更換超純水耗材?
通常,當(dāng)水中的總離子濃度超過(guò)1ppb 時(shí),18.2M Ω .cm(25℃)這個(gè)數(shù)字就會(huì)掉下來(lái), 如果掉到10MΩ.cm (25℃)以下時(shí),就表示水中的總離子濃度超過(guò)50ppb了,又如果掉 到1MΩ.cm 以下時(shí),就表示水中的總離子濃度超過(guò)500ppb了,根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)室會(huì)對(duì)水質(zhì)有不同的要求,如果實(shí)驗(yàn)要求的解析度在個(gè)位數(shù)的ppb 時(shí),建議一旦發(fā)現(xiàn)18.2MΩ.cm 的數(shù)值掉下來(lái),就請(qǐng)立即更換耗材。
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