如何准确测量纯水的pH值

天然水体中一般含有电解质、有机物、颗粒物、微生物和水溶性气体这五种杂质，经过不同工艺将天然水体中杂质去除，能够得到蒸馏水、去离子水、纯水、高纯水和超纯水这五种不同纯度的水体，杂质去除越彻底，水质就越纯净。
其中，纯水是指去除了水中全部非水物质的水体。而pH值的测量原理是将pH电极与甘汞参比电极同时浸入水溶液后组成测量电池，两电极之间需要有盐桥才能进行测量。因为纯水中的非水物质被全部去除，纯水中离子浓度非常低，与盐桥溶液的离子浓度形成很大的差值，增加盐桥溶液的渗透速度，加大盐桥的损耗，加速离子浓度的降低，所以测量过程中会出现电极响应慢、测量误差大、数值不稳定、示值漂移、重复性差和电极使用寿命短等一系列问题。
水温、空气中CO2、溶液中的总离子浓度和pH表计及电极质量都会影响纯水pH值的测量。
所有测定标准中的pH值都是在25℃下的测定值，pH值会随着水体温度的变化而变化，而实验室pH表计都只补偿了温度对表计测量的影响，并没有补偿温度对水样本身的影响，所以为了减小水温对pH值测量的影响，一方面可以通过电子恒温装置将水样控制在25℃后进行pH值的测量，另一方面也可以在不同温度下测试同一水样的pH值，得到一组pH-温度的对应数据，计算得到不同温度段下的温度变化系数，从而对pH值进行补偿校正，即pH(25℃)=pH(t)+(t-25)*温度变化系数。
空气中CO2的影响主要是由于测量过程一般是在敞口烧杯中进行，而纯水在与空气接触时很容易吸收空气中的CO2，所以为了减小空气中CO2对pH值测量的影响，不仅要加大水样量，还需要尽量减小纯水与空气的接触面积，同时不能搅拌和摇动水样。
pH值反映的是H+的活度(H+)，而不是H+的浓度[H+]，是由溶液中所有离子的总浓度决定而不只决定于被测离子的浓度，即pH值随着溶液中离子总浓度的变化而变化，另外由于玻璃电阻的内阻高导致电动势产生缓慢以及纯水是一种没有缓冲作用的溶液，所以在纯水中会出现电极响应慢的现象。通过加入中性盐（如KCl）作为离子强度调节剂（该中性盐的纯度必须是高纯度，避免杂质干扰），来改变溶液的离子总浓度，增加导电性，使测量即快速又稳定。虽然该方法会引起pH值在0.005-0.01pH之间的变化，但是属于可接受范围。
在使用上述三种提高纯水pH值测量准确性的办法之后，再选择一款性能良好的pH表计和一只专门用于纯水测量的电极，能够更加准确的测量纯水的pH值。