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海水的pH值

时间:2021-01-05 来源:计量校准 点击:

海水的pH值
 
  PTB测量装置用于pHT值的电化学测量。该系统包括一个充满人造海水样本的哈纳特电池,其电压是在温度控制条件下测量的。
  二氧化碳排放不仅是全球气候问题,也是海洋面临的问题。二氧化碳溶解在海水中,释放氢离子,导致海水酸化。这将影响海水中的大多数生化和生物过程。例如,珊瑚生长对酸化极其敏感。在夏威夷附近的北太平洋长期测量结果显示,目前当地pH值持续下降,年降幅约为0.003;目前最精确的pH测量不确定度在0.002左右。
  另外,由于pH的定义不同,很难比较测量结果。在计量学(及其相关的工业应用)中,用电化学方法测量酸碱度。这些测量是基于这样的事实,即浸入水溶液中的电极与参比电极相比产生可测量的电压。电压取决于溶液中存在的游离氢离子。这种电化学方法不仅可以测量酸碱度,还可以测量所谓的pHT值。指数代表“总”,这表明除了氢离子之外,硫酸氢根离子也有助于氢离子的转移,这在海水中尤其重要。在海洋学中,已经建立了测量pHT值的光学方法。这种方法需要向海水中加入具有依赖于酸碱度的吸收光谱的染料。
  在PTB和莱布尼茨波罗的海研究所(IOW)的合作项目中,首次将光学方法获得的pHT值与计量学(即电化学测量)定义的pHT值关联起来。之所以会出现这种结果,是因为波罗的海具有典型的盐度,即每千克海水5到20克,温度在5到45之间。PTB用IOW制定测量程序后,制成人工海水标准溶液,用PTB的电化学参比测量设备测量pHT参比值。那么,在同样的温度范围内,光学测量方法应该用在IOW中。结合这两个值可以弥补波罗的海光学pHT值测量溯源链中的空白,保证测量值的可靠可比性。
  在下一步中,我们将与PTB的“数学建模和数据分析”部门合作,计量检测的pHT值、盐度和温度在计量意义上的数学关系,以便向海洋学研究人员提供结果。
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