האם ניתן למדוד את ערך ה-pH של מים טהורים באמצעות מד pH?
למשתמשים שמשתמשים במכונות מים טהורים יש את התגובה הזו: "למים האולטרה טהורים שלנו יש בעיה עם ה-pH. הם צריכים להיות מים טהורים במיוחד עם pH ניטרלי. התוצאה הנמדדת על ידי מד החומציות היא מעט חומצית (או בסיסית) . מה זה? האם יש בעיה באיכות המים או משהו אחר?"
בדרך כלל, אנו משתמשים ב-18.2MΩ.cm כדי לציין שטוהר המים האולטרה-טהורים הגיע לגבול (ריכוז המלח הכולל הוא מתחת ל-1ppb)
10 בסדר הגודל -9, יחידות קטנות יחסית, בדומה ל-ppm, ppt וכו', שהן כפול -6 ו--12 פעמים בהתאמה.
שמות כאלה מתבטאים ככמויות מנורמלות שונות בהתאם למצב -
ppm10-6 (10 בחזקת 6 שלילית) היא רמת מיקרוגרם למדי
ppb10-9 (10 בחזקת תשיעית שלילית) היא רמת ננוגרם למדי
ppt10-12 (10 בחזקת 12 שלילית) הוא די ציורי}
במקרה זה, רק 1*10-7 M של [H פלוס ] ו-[OH-] נשארים במים ויכולים להוליך אניון וקטיון.
בשלב זה, השינוי בחומצה-בסיס שנוצר על ידי פחמן דו חמצני → חומצה פחמנית הוא מאוד מעניין. קודם כל, למרות שריכוז הפחמן הדו חמצני באוויר הוא רק 0.035 אחוז (350ppm), הוא יכול לייצר שינויים כימיים עם מים, והתגובה היא כדלקמן:
CO2(g) בתוספת H2O(I)↔H2CO3(I)
למרות שחומצה פחמנית היא חומצה חלשה (Ka1=4.3x10-7), מכיוון שאין חומצה חזקה יחסית, בסיס חזק, חומצה מצומדת ובסיס מצומד במים אולטרה-טהורים, חומצה פחמית היא היחידה חומצה חלשה דומיננטית, והמקור היחיד ליונים [H פלוס ] (מזניח את הדיסוציאציה של H2O).
Ka1=[H plus ][HCO3] /[H2CO3]=4.3x10-7
במידת הצורך נוכל לדמות במעבדה את המצב של פחמן דו חמצני → חומצה פחמית → פחמן יון. כאשר המים האולטרה-טהורים יתחילו להיחשף לאטמוספירה, פירוק הפחמן הדו-חמצני יימשך בהכרח. בשלב זה, אנו יכולים יש שתי דרכים לפקח על תהליך זה.
המוליכות תמשיך לעלות. בדרך כלל, תוך שעה אחת, המוליכות תגדל מ-{{0}}.055μS/㎝ (18.2MΩ.㎝) למעל 0.25μS/㎝ (מתחת ל-4MΩ.㎝). גדל ליותר מפי 4.5.
ה-pH ימשיך לרדת מ-7 (ניטרלי), תוך כשעה, ה-pH יירד ל-5.7, ולאט לאט יירד לכ-4.7 (כיומיים), למעט חריגים.
כמובן, אם לשפוט לפי תופעה בלתי הפיכה זו, יש ליטול מים טהורים במיוחד ולהשתמש בהם מיד. כל אחסון לטווח ארוך לא רק יגרום לזיהום הנגרם ממיכלים, אלא גם לזיהום הנגרם מאבק/תרכובות אורגניות נדיפות/מיקרואורגניזמים מתחת לשטח הפתוח, פחמן דו חמצני אי אפשר לעמוד בפני העלייה במוליכות והירידה ב-pH.
מדי pH כללי מיועדים לשימוש בתמיסות בעלות חוזק יוני גבוה, בעוד מים טהורים הם תמיסה בעלת חוזק יוני נמוך במיוחד. למעשה, קיימים בשוק אלקטרודות ומארחים בעלי רגישות גבוהה לפתרונות חוזק יוני נמוך. , אם לא נעשה שימוש במכשיר מסוג זה, ערך הקריאה יקפוץ באופן אקראי, מה שקשה מאוד לאשר.
גשר המלח חסום, וכתוצאה מכך אובדן תפקוד תקין, עקב חוסר תחזוקה של האלקטרודה, וגשר המלח עשוי ברובו מחומר קרמי או טפלון רופף ונקבובי, המשמש בעיקר לאיזון אניונים וקטיונים בפנים. ומחוץ לאלקטרודה, אך בשל חוסר ניקוי קבוע, בתמיסה בעלת חוזק יוני נמוך, ה-pH הנמדד של מים טהורים הוא לרוב גבוה באופן בלתי סביר, רובם סביב 9~11. אם זה קורה, פשוט הוסף כפית מלח ניטרלי כדי להעלות את ה-pH של היון. יכולת הדיפוזיה על גשר המלח, למעט יוצאים מן הכלל, ערך ה-pH יירד מתחת ל-pH 7 תוך מספר שניות. בתיאוריה, KCl ניטרלי לא ישנה את ה-pH, אלא רק את החוזק היוני.
