關于超純水的PH值

太平瑪客戶服務部經常會接到這樣的來電：“我們的超純水，pH出了問題。本來應該是pH中性的超純水，經pH計測出來的結果竟然偏酸(或偏堿)，到底水質出了什么問題？ "， 那么，到底是發生了什么事情呢？

由于是超純水，本身緩沖能力特別弱，極其容易受到污染，極容易改變本身的pH值。若在純水中混入2ppm雜質， pH變化特別明顯。例如：混入2ppmNaoH pH 值從7→10，2ppm CO2 pH 值從7→6，2ppm NH3， pH 值從7→7.8，一般實際 pH 測量中，影響主要來自電解液漏到純水中對pH值的影響和空氣中CO2在純水中溶解后的影響，無論哪種情況，此時測得的結果均不是純水的pH值。

18.2MΩ.cm的超純水其潔凈程度達到了極限(總鹽類濃度在1ppb以下)，在這種情況之下，留在水中并可以導電的陰陽離子，也只剩下1×10-7M的[H＋]及[OH－]了。這時，空氣中二氧化碳的濃度雖然只有0.035%(350ppm)，卻能與水產生化學變化，反應式為：CO2 + H2O <--> H2CO3，當超純水開始曝露在大氣下時，二氧化碳的溶解，就無可避免的持續下去，pH會從7(中性)開始持續性的下降，大約在一小時以內，pH值會降至5.7，并還會緩步下降至4.7左右(約需兩天)。

那么，pH值偏堿性又是怎么回事呢？

一般性的pH計皆設計使用在高離子強度的溶液中，而相對的，超純水卻是極度低離子強度的溶液，實際上，市面上有低離子強度溶液專用的電極及靈敏度高的主機，如果不是使用這類型儀器，pH計讀值就會有亂跳的現象，十分難以確認。此外，鹽橋阻塞，造成應有功能喪失，導因于電極缺乏保養，而鹽橋多是使用疏松多孔的陶磁或鐵弗龍材質做成，主要是做為電極內外陰陽離子平衡所用，但因缺乏定期清潔，在低離子強度的溶液下，所測到的超純水pH多為不合理的偏高，多數在9~11左右，如果遇到這種狀況，只要加入一小匙中性鹽(KCl)以提高離子在鹽橋上的擴散能力，pH值即會在幾秒之內掉到7以下，理論上，中性的KCl不會改變pH的，改變的，只是離子強度而已。

綜上所述：

檢測超純水的pH是無法證明水質好壞，在二氧化碳可影響的pH范圍內(pH 7→pH 4.5)，任何pH讀值僅能表示二氧化碳溶解及碳酸解離的程度，除此之外，不代表任何意義。 如果，pH讀值偏堿，表示可能是電極出了問題（電極膜污染或老化，鹽橋阻塞，參考液污染等），如果要測超純水的pH，等同于讓pH計在極限條件下工作，對pH計的工作能力要求是非常高的。不建議使用pH計來證明水質的好壞，因為牽扯的因素太多了，所以以不接觸空氣的在線檢測方式，檢測超純水的電導率（或電阻率），是準確、穩定的超純水水質檢測方法，可由實驗及化學計算來證明，18.2MΩ.㎝的超純水，其陰、陽離子總量必定低于1ppb，足堪水質指標了。