超纯水电导率的测定

超纯水检测标准方法
超纯水是指去除了大部分杂质和溶解物质的水，通常用于实验室研究和工业制造过程中的特殊需要。

为了确保超纯水的质量，需要进行一系列的检测和分析。

以下是常用的超纯水检测标准方法：
1. 电导率测定：电导率是评估水的纯度的重要指标之一。

可以使用电导率仪或导电度计来测定超纯水的电导率。

通常要求超纯水的电导率低于0.1µS/cm。

2. 总溶解固体（TDS）测定：TDS是水中溶解性固体的总量。

可以使用TDS计或离子色谱仪来测定超纯水的TDS值。

要求
超纯水的TDS低于0.1 mg/L。

3. pH值测定：pH值反映了水的酸碱性，对一些实验和应用而言，pH值的准确性非常重要。

可以使用酸碱度计或PH计来
测定超纯水的pH值。

通常要求超纯水的pH值在6.0-8.0之间。

4. TOC（总有机碳）测定：TOC是水中有机物的总量。

可以
使用TOC分析仪来测定超纯水中的TOC含量。

要求超纯水的TOC值低于10 ppb。

另外，还可以根据实际需要进行特定离子、微生物、颗粒物等的检测，以确保超纯水符合特定的质量要求。

根据不同的应用领域和标准要求，可能会有一些其他的检测标准方法。

高纯水电导率测量电导率是物质传送电流的能力。

通常,水溶液电导率和水中溶解固体浓度成正比，浓度越高，电导率越大。

纯水的电导率与水的纯度密切相关，纯度越高，电导率越小，在25℃时，一般只有10-0.055μS/cm。

以电阻率表示相当于0.1-18.3 MΩ.cm。

纯水由于电导率低，在取样和测量过程中容易受空气中二氧化碳和灰尘的影响，当空气中的二氧化碳等气体溶于水，便可形成相应的离子，使电导率增高。

为此应当在流动的密封状态下进行纯水电导率测量（图1）。

在没有流通测量池的情况下，也可以用一根塑料管将待测水样直接通入烧杯底部，让纯水从杯口不断溢出，将电导电极置于杯中进行测量。

图1 图2在纯水电导率测量时，电极分布电容Cp的容抗Zcp相当于与溶液电阻R并联（图2），电导率仪测得的并不是我们需要的溶液电阻R，而是R与Zcp 的并联值。

一般电导电极的分布电容Cp约为100pF ，其交流阻抗Zcp = 1/（2π*f*Cp），当测量频率f=100Ｈz，Zcp约为15MΩ。

如果我们测量的是电导率为0.1μS/cm的高纯水，溶液电阻为10 MΩ，与Zcp的并联值则仅为6MΩ，由此引起的测量误差将高达40％。

为了降低分布电容对纯水电导率测量的影响，提高测量准确度，在高纯水电导率测量时，应选用电极常数为0.1或0.01的电导电极。

采用电极常数为0.01的电导电极，由于电极极片面积大，极片之间的溶液电阻比电极常数为１的电导电极降低2个数量级。

如果我们测量的还是电导率为0.1μS/cm的高纯水，溶液电阻则为0.1MΩ，与Xp的并联值为0.0993 MΩ，由此引起的测量误差不到1％。

在电导率仪中，采用相敏检波电路，可以进一步降低分布电容对纯水电导率测量的影响。

在实际工作中，影响电导率测量准确度的主要是环境温度的变化。

溶液的电导率随着温度升高而增加，温度每变化一度，溶液电导率相对升高或降低的值称为电导率温度系数。

这个值并不是常数，而是与离子种类、离子浓度和温度有密切关系：表１酸溶液温度系数 1.5 %/℃- 1.7 %/℃碱溶液温度系数 1.8 %/℃- 2.2 %/℃；盐溶液温度系数 2.2 %/℃- 3.0 %/℃天然水温度系数 2.0 %/℃纯水的温度系数 2 %/℃- 9 %/℃从表１酸碱盐溶液电导率温度系数虽然不是常数，但它们的变化范围不大，一般情况下按2％进行补偿，所引起的误差在可以接受范围。

解析超纯水领域的电导率测量张伟 袁梦琦张伟先生，上海恩德斯豪斯自动化设备有限公司服务部水分析仪表应用工程师；袁梦琦先生，服务总监。

关键词：超纯水 电导率 温度系数 温度补偿 电极常数一超纯水的电导率电导率测量主要用来检测水的纯净度，是检测水中离子杂质的一种有效、简便和可靠方法。

电导率测量仪分为现场测量、实验室测量、在线测量等几种类型。

但并不是每种仪表都适用于超纯水/高纯水电导率测量。

在理论上绝对纯净的水中只有两种离子，他们是水分解产生的H+和OH-。

水解出来的这两种离子之间的关系如式(1)所示。

（1）查表得到25℃下两种离子的等价电导(法拉第常数乘以离子活性)如式(2)所示。

（2）把式(1)和(2)带入水溶液的电导率公式x=ncF(m++m-)，则得到了超纯水的电导率，计算过程如式(3)所示。

(3)计算得到的0.055µS/cm对应不含任何杂质的水样在25℃下的电导率。

当在超纯水中加入盐(如NaCl)后，盐溶于水并水解形成带正负电的离子。

这时的电导率为超纯水的电导率加上溶解盐的电导率(Na+离子和Cl-离子)，如式(4)所示。

(4)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，如式(5)所示。

ρ=1/x (5)25℃时超纯水0.055µS/cm的电导率相对于其他水样而言是微乎其微的，这就是为什么常说“纯水不导电”。

二 温度对电导率的影响电导率在很大程度上受水样温度的影响，水样温度越高则离子活性越高，电导率越高。

我们通常使用温度系数α来表征电导率受温度的影响状况，α的定义如公式(6)所示。

式中：%[100)(12112KT T x x x ×−−=α (6) x 1——25℃(参考温度) 时电导率；x 2——目标温度时电导率；T 1——参考温度；T 2——目标温度。

不同介质的温度系数不同，表1列出了在25℃时不同介质的温度系数。

超纯水电阻率的标准超纯水是指经过多次纯化处理后，去除了水中所有杂质和离子的水。

由于超纯水的电导率极低，因此其电阻率非常高，是一种非常重要的电绝缘材料。

超纯水电阻率的标准是指对超纯水电阻率的测量和评价标准，下面将从不同角度进行阐述。

一、测量方法超纯水电阻率的测量方法主要有两种：一种是使用电导率计进行测量，另一种是使用电阻率计进行测量。

其中，电导率计是通过测量水中电离子的浓度来计算电导率，再通过公式计算出电阻率；而电阻率计则是直接测量水的电阻值，再通过公式计算出电阻率。

两种方法各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的方法进行测量。

二、评价标准超纯水电阻率的评价标准主要包括以下几个方面：1.电阻率值超纯水电阻率的标准值通常为18.2 MΩ·cm，这是因为在这个电阻率值下，水中的离子浓度已经非常低，可以认为水已经完全去离子化。

因此，超纯水的电阻率值应该接近于这个标准值。

2.测量误差超纯水电阻率的测量误差应该尽可能小，一般要求在0.1%以内。

为了保证测量的准确性，需要使用高精度的测量仪器，并且在测量前要进行仪器校准和水样处理等工作。

3.水质稳定性超纯水的电阻率值应该具有良好的稳定性，即在不同时间和不同条件下测量的电阻率值应该相差不大。

为了保证水质的稳定性，需要对水样进行严格的处理和保存，避免水样受到污染或氧化等影响。

4.水质纯度超纯水的电阻率值与水质的纯度密切相关，因此水质的纯度也是评价超纯水电阻率标准的重要指标之一。

水质的纯度可以通过测量水中离子浓度、有机物含量、微生物数量等指标来评价。

三、应用领域超纯水电阻率的标准在许多领域都有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.半导体制造在半导体制造过程中，需要使用超纯水进行清洗和制造，因此超纯水的电阻率标准对于保证半导体产品的质量和稳定性非常重要。

2.化学分析在化学分析中，需要使用超纯水进行样品的制备和稀释，因此超纯水的电阻率标准对于保证分析结果的准确性和可靠性非常重要。

超纯水电导率标准随着科技的日益发展，越来越多的人开始关注“超纯水电导率标准”，这是因为它已经成为衡量水质纯净度的重要标准。

那么，超纯水电导率标准是什么呢？它有哪些步骤呢？下面，笔者将分步骤阐述。

第一步，了解超纯水电导率标准的概念。

所谓超纯水电导率标准，其含义为电导率越低，水质越纯净，水中离子和杂质的浓度越少。

在纯水制备过程中，如果水的电导率符合超纯水的标准，即电导率小于5.5µS/cm，则可以认为得到了优质的纯水。

第二步，了解超纯水制备过程中的步骤。

首先，将自来水通过多级的过滤器和树脂交换器进行初步的处理，去除水中的大颗粒物、有机物和离子。

接着，将经过初步处理的水放入反渗透膜模组进行深度过滤，通过高压逆渗透强制水分子透过反渗透膜，将水中的离子和杂质去除。

最后，通过EDI电离子交换技术，进一步除去水中的有机物和杂质，得到超纯水。

第三步，测量超纯水电导率。

将已制备好的超纯水通过电导率仪进行测试，在经过连续三次测试后，将三次测试数据取平均值，即为最终的电导率结果。

如果电导率小于5.5µS/cm，则代表纯水质量符合超纯水标准。

第四步，保持超纯水的纯净度。

为了保证超纯水的质量，在存储和使用过程中应注意防止水中的杂质和离子污染。

一般来说，超纯水需要贮存在玻璃或塑料瓶子中，避免使用金属器皿或纸质杯子。

此外，在超纯水制备和使用过程中，室内温度和湿度也需要控制在一定范围内。

总之，超纯水的质量是衡量科研工作成果的重要指标之一，正确理解和遵守超纯水电导率标准也是保障实验结果准确性的必要手段。

超纯水电导率的标准水是人类生存不可或缺的重要物质，而超纯水则是高科技、生命科学、制造业等领域中必不可少的原料。

超纯水是指去除了水中所有杂质和离子，使水的导电能力极低的一种水质。

超纯水的电导率是衡量超纯水纯度的重要指标之一，因此建立超纯水电导率的标准对于保证超纯水质量具有重要意义。

一、什么是超纯水电导率？超纯水电导率指的是在25℃下，超纯水所表现出来的电导率。

电导率是指电场作用下单位长度的导体中，单位时间内通过的电荷量与电场强度的比值。

超纯水中的离子浓度极低，电导率也极低，一般是10-7以上的数量级。

因此，超纯水的电导率成为了衡量超纯水纯度的重要指标之一。

二、超纯水电导率标准的制定超纯水电导率标准的制定需要考虑到超纯水的用途和应用领域。

目前国内外都有相应的超纯水电导率标准，其中，国际上通用的标准是美国纯水协会（AAMI）所制定的标准，国内则是由中国科学院化学研究所等单位联合制定的标准。

1. AAMI标准美国纯水协会（AAMI）是一个非营利性的组织，致力于促进和保障医疗设备、超纯水和其他液体治疗设备的安全和有效性。

该组织制定的超纯水电导率标准被广泛应用于全球医疗、生命科学等领域。

根据AAMI标准，超纯水的电导率应该低于0.056 μS/cm。

其中，纯水的电导率应该低于1.0 μS/cm，去离子水的电导率应该低于0.1 μS/cm，超纯水的电导率应该低于0.056 μS/cm。

2. 国内标准我国超纯水电导率标准是由中国科学院化学研究所、中国科学院上海分院等单位联合制定的，标准号为GB/T 6682-2008。

该标准规定了超纯水电导率的测量方法和要求，其中，超纯水的电导率应该低于0.056 μS/cm。

三、超纯水电导率标准的应用超纯水电导率标准的应用范围广泛，主要包括以下方面：1. 制药和生物技术领域在制药和生物技术领域，超纯水被用作制备药品和生物制品的原料。

超纯水的电导率对于这些制品的纯度和质量有着至关重要的影响。

超纯水电导率的测量介绍本方法提供了去离子水的电导率测量方法。

使用DuraProbe TM电导电极013016MD 进行测量，其电导池常数为0.1cm-1，可广泛应用于实验室和野外的低电导率以及超纯水样品的测量。

推荐设备型号超纯水电导率测量应用组合包（包括所有配件及其型号）12150041.3-Star台式电导率仪12140002.电导电极013016MD3.野外测试包12100054.烧杯（150mL）所需溶液型号1.电导率标准液，100μS/cm 0110082.去离子水校正标准液的准备使用100μS/cm 011008作为电导率校正的标准液。

样品的准备1.向150mL烧杯中加入100mL样品，然后立即测量（5秒内）。

2.如需测量其他样品请重复上述步骤。

电导电极的储存1.放置过夜或更长时间，电极需清洁后再干燥储存。

2.测量间隔中，可将电极浸泡在水中。

设备的准备电极的准备用去离子水冲洗电极，轻轻甩去电极上多余的水分。

仪表的准备1.将电极连接到仪表。

2.按仪表上的电源键开机。

3.注意，屏幕左边的箭头表示当前的激活行。

如果中间行（电导率测量行）未被激活，按选择键将左边的箭头移至中间行，然后按上/下键改变中间行的测量模式直到显示电导率(μS/cm )。

4.按设定键进入设定菜单。

5.按选择键直到箭头指向中间一行。

按下键选择“tC”（tC表示电导率温度补偿方式（非线性、线性或关闭）。

6.按选择键直到箭头指向最后一行，按上/下键选择“tC”为“off”。

按选择键确定。

7.按选择键直到箭头指向中间一行，按下键选择“tYPE”(tYPE表示电导电极类型)。

8.按选择键直到箭头指向最后一行，按上/下键选择“tYPE”为“Std”。

按选择键确定。

9.按选择键直到箭头指向中间一行，按下键选择“trEF”。

(trEF表示温度补偿的参比温度)。

10.按选择键直到箭头指向最后一行，按上/下键选择“trEF”为“25”。

按选择键确定。

超纯水的制备及检测技术超纯水是指除去所有杂质和离子的水，其纯度高于一般纯净水。

在许多领域，如电子、制药、化工等，超纯水被广泛应用。

本文将以超纯水的制备及检测技术为主题，介绍超纯水的制备方法和常用的检测技术。

一、超纯水的制备方法1.反渗透法反渗透法是目前制备超纯水最常用的方法之一。

它通过半透膜将水中的离子和杂质分离出去，从而得到纯净的水。

反渗透设备通常由预处理系统、反渗透系统和后处理系统组成。

预处理系统用于去除水中的悬浮物、胶体、有机物等杂质；反渗透系统采用高压将水通过半透膜，将离子、溶解性无机物和有机物等分离出去；后处理系统用于进一步去除残留的离子和杂质，以获得最终的超纯水。

2.电离交换法电离交换法是利用离子交换树脂将水中的离子和杂质去除的方法。

离子交换树脂具有特定的化学性质，能够吸附水中的离子，并释放出等量的其他离子。

该方法可以去除水中的阳离子和阴离子，得到纯净的水。

电离交换法制备超纯水的设备主要由离子交换柱、再生柱和混床柱组成。

离子交换柱用于去除水中的阳离子或阴离子；再生柱用于对交换柱进行再生，使其恢复吸附能力；混床柱用于进一步去除残留的离子和杂质。

二、超纯水的检测技术1.电导率检测法电导率是电解质溶液导电能力的度量，也是评价水的纯度的重要指标之一。

超纯水由于几乎没有离子存在，因此具有极低的电导率。

电导率检测法通过测量水溶液的电导率来判断超纯水的纯度。

常用的电导率检测仪器有电导率计，通过测量电导池两端的电压和电流，计算出电导率值。

电导率值越低，表示水的纯度越高。

2.总有机碳检测法总有机碳（TOC）是指水中所有有机物的总含量。

超纯水中的有机物含量非常低，因此测量TOC可以评价超纯水的纯度。

常用的TOC检测仪器有氧化炉-红外检测器法和紫外光氧化法。

氧化炉-红外检测器法通过将水样中的有机物氧化为二氧化碳，并利用红外检测器测量产生的二氧化碳含量来计算TOC值。

紫外光氧化法则是通过紫外光照射水样，将有机物氧化为二氧化碳，再用红外检测器测量二氧化碳含量。

2、电子级超纯水中国国家标准（GB/T11446.1-1997）、锅炉给水质量标准电导率概念及其测定原理电导率是物体传导电流的能力。

电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。

根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。

电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。

因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。

单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。

水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。

电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。

利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率= 0.5ppm硬度。

电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm (S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。

但是需要注意：（1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm（2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃（3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。

水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。

当它们的浓度较低时，电导率随浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。

不同类型的水有不同的电导率。

新鲜蒸馏水的电导率为0.2-2μS／cm，但放置一段时间后，因吸收了CO2，增加到2—4μS/cm；超纯水的电导率小于0.10/μS/cm；天然水的电导率多在50—500μS/cm之间，矿化水可达500—1000μS/cm；含酸、碱、盐的工业废水电导率往往超过10 000μS/cm；海水的电导率约为30 000μS/cm。