如今,超纯水这个课题已不只是理论研究的兴趣所在,它与生产制造领域的联系也越来越多。其中,无盐水的应用最多最广泛。典型的例子有:半导体设备和印刷线路板的制造,制药及锅炉水。只有通过脱盐过程才能获 得超纯水。蒸馏 ( 通常是二次蒸馏 ) 是可选用的方法之一 。
另外,可使用离子交换器和反渗透装置获 得脱盐水。根据实际的准备方法,水中的溶解物含
量从几mg/l ( ppm ) 至微量杂质。使用在线连续电导测量系统可快捷地监测水的质量。
测量过程
纯水厂出来的蒸馏水或去离子水可使用2-电极式电导传感器进行测量。在这种传感器中,两个电极
片同轴排列,内电极被外电极屏蔽。测量回路中的电流与溶液的电导成一定比例并与电极上施加的电压有关,例如:与电阻的芯值成比例。施加AC电压可防止电极极化。 通常情况下,被测介质的
电导与离子的数目、化合价和淌度有关。这样,电导传感器就能检测出溶液中所有离子的总数。
温度参数
电导与温度的关系很大。因此,测量时必须考虑一定义的参比温度,通常是25°C。在现代的仪器设备上由温度补偿功能来完成。变送器可从任意温度下测量的电导值计算出参比温度下的电导值。前提条件是变送器必须了解水的温度特性。但是,水的温度特性非常复杂,尤其是超纯水。
测量系统的要求
即使是很少量的杂质或 是空气中的二氧化碳都会使测量值产生误差。因此测量通常是在线的。传
感器的常数应尽量小,最好K=0.01cm-1和K=0.1cm-1之间。在与被测介质接触时,很重要的是选用
带均匀电场且低电容电极片的2电极式测量元件以及绝缘材料制成的电缆线。不锈钢传感器坚固耐用且响应快,因此不锈钢特别适合作为电极材料。再与选用带FDA认可材料制造的密封圈的传感器和护套配合,整套测量系统可完全满足制药行业的要求。
测量系统的检测
在监测实验设备时选用不同浓度的氯化钾 ( KCl ) 溶液。常用标准电导溶液为 0.1mol/l 的KCl 溶液 ( 25°C的参比值=12.88mS/cm ) 和 0.01 mol/l 的KCl溶液( 25°C的参比值=1413mS/cm )。
在准备溶液时应选用最高纯度经仔细干燥的氯化钾。测试仪器时必须设置参比温度为25°C,同时保持KCl溶液为25°C。温度的测量必须选用校准精确的温度计。新测量元件与KCl溶液参比值间的任何偏差都必须通过变送器软件对电导常数进行校准。最苛刻的是,必须注意测量频率下元件与电容耦合阻抗有关的等效作用。
超纯水测量系统的检测
遗憾的是,目前还未发现定义低电导率 ( 例如:1mS/cm ) 的稳定溶液。但一般每个传感器厂商都提供相应的证书说明温度常数和电导常数。在传感器上也印有这些常数,可直接输入变送器,这样,就可减少因电导常数不匹配的不稳定元件所产生的测量误差。