實驗室超純水機(jī)電導(dǎo)率與電阻率
實驗室超純水機(jī)電導(dǎo)率與電阻率.超純水機(jī),是采用預(yù)處理,、反滲透技術(shù),、超純化處理以及后級處理等方法,將水中的導(dǎo)電介質(zhì)幾乎*去除,,又將水中不離解的膠體物質(zhì),、氣體及有機(jī)物均去除至很低程度的水處理設(shè)備。超純水機(jī)的工作原理與水質(zhì)中所含有的物質(zhì)是密不可分的,,我們想要更好的使用實驗室超純水機(jī),,那么就需要從基本處了解水中溶解物質(zhì),才能更加清楚超純水設(shè)備的出水水質(zhì)情況,。
總固體溶解量TDS
指水中溶解性固形物(無機(jī)物和有機(jī)物)總含量(Total Dissolved Solids縮寫),,單位為ppm。通常用以測量源水的水質(zhì),,測量原理實際上是通過測量水的電導(dǎo)率從而間接反映出TDS值。水中溶解的可溶性固形物越多,,它的TDS值越大,,水的電導(dǎo)率也越大,通常TDS值約為電導(dǎo)率測試值的1/2,,中國長江流域城市自來水TDS值通常為100~200ppm,,黃河流域自來水TDS值通常為300~600ppm。
水溶液的電導(dǎo)率直接和溶解固體量濃度成正比,,而且固體量濃度越高,,電導(dǎo)率越大。電導(dǎo)率和溶解固體量濃度的關(guān)系近似表示為:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百萬單位CaCO3) 電導(dǎo)率儀以外,,TDS儀器將電導(dǎo)率值自動換算成ppm值,,并提供總固體溶解濃度的直接測量值。
溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運動,,因為溫度影響分子的運動,,所以要做準(zhǔn)確的測量,必須考慮溫度,。因此,,一般為比較測量結(jié)果,標(biāo)準(zhǔn)溫度定為20℃或25℃,。為了修正溫度的影響使用溫度補(bǔ)償系數(shù)β表示,。單位是%/℃,,它隨測量溶液的不同而改變,一般為β=2%/℃ 電導(dǎo)率的測量 ,。
電導(dǎo)率儀有兩種測量方法,,電流分析法和電位分析法。
1,、電流分析是在兩個電極間施以已知電壓(V),,再測量期間的電流,根據(jù)方程V=1×R,,其中R=電阻,,V是已知電壓。測得電流量愈高,,電導(dǎo)率值愈大,。電阻與兩極間距離和它們的表面面積有關(guān),而這些特性值會隨電解反應(yīng)產(chǎn)生的鹽分或其他特質(zhì)沉積而隨時改變,。 基于以上原因,,電流分析法較適用于低總固體溶解量的測量,一般值為1000mg/l,大約是2000μS/cm,。
2,、四環(huán)電位分析法則是基于感應(yīng)原理,可以避免一般電流分析方法常見的困撓,,如:極化效應(yīng)等,。有一交流電壓加在兩外環(huán)上,溶液的電流回路而兩內(nèi)環(huán)測出這電流回路感應(yīng)生成的電壓差,,而后者都和待測溶液的電導(dǎo)率有關(guān),。PVC外罩套筒能維持其間電流場恒定。使用這種方法,,可測范圍擴(kuò)大到200000μS/cm,,或100g/l 。
硬度
水中有些金屬陽離子,,同一些陰離子結(jié)合在一起,,在水被加熱的過程中,由于蒸發(fā)濃縮,,容易形成水垢,,隨著在受熱面上而影響熱傳導(dǎo),我們把水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度,。如在天然水中常見的金屬離子是鈣離子(Ca2+)和鎂離子(Mg2+),,它與水中的陰離子如碳酸根離子(CO32-)、碳酸氫根離子(HCO3-),、硫酸根離子(SO42-),、氯離子(Cl-),、以及硝酸根離子(NO3-)等結(jié)合在一起,形成鈣鎂的碳酸鹽,、碳酸氫鹽,、硫酸鹽、氯化物,、以及硝酸鹽等硬度,,水中的鐵、錳,、鋅等金屬離子也會形成硬度,,但由于它們在天然水中的含量很少,可以略去不計,。因此,,通常就把Ca2+、Mg2+的總濃度看作水的硬度,。水的硬度對鍋爐用水的影響很大,,因此,應(yīng)根據(jù)各種不同參數(shù)鍋爐對水質(zhì)的要求對水進(jìn)行軟化或除鹽處理,。
硬度的單位常用的有mmol/L或mg/L,。過去常用的當(dāng)量濃度N已停用。換算時,,1N=0.5mol/L,。
由于硬度并非是由單一的金屬離子或鹽類形成的,因此,,為了有一個統(tǒng)一的比較標(biāo)準(zhǔn),有必要換算為另一種鹽類,。通常用Ca0或者是CaCO3的質(zhì)量濃度來表示,。當(dāng)硬度為0.5mmol/L時,等于28mg/L的CaO,,或等于50mg/L的CaCO3,。此外,各國也有的用德國度,、法國度來表示硬度,。1德國度等于10mg/L的CaO,1法國度等于10mg/L的CaCO3,。0.5mmol/L相當(dāng)于208德國度,、5.0法國度。常用硬度單位之間的關(guān)系如下表:
硬度單位 | Mmol/L | Mn | 德國度 | 法國度 | Cao(mg/L) | H?CO?(mg/L) |
Mmol/L | 1 | 2 | 5.6077 | 10.0086 | 56.077 | 100.086 |
Mn | 0.5 | 1 | 2.8039 | 5.0043 | 28.039 | 50.043 |
德國度 | 0.17833 | 0.35665 | 1 | 1.7848 | 10 | 17.848 |
法國度 | 0.09991 | 0.19983 | 0.5603 | 1 | 5.6029 | 10 |
Cao(mg/L) | 0.017833 | 0.025665 | 0.1 | 0.17848 | 1 | 1.7848 |
H?CO?(mg/L) | 0.009991 | 0.01998 | 0.05603 | 0.1 | 0.5603 | 1 |
水的電導(dǎo)率和硬度
利用電導(dǎo)率儀或總固體溶解量計可以間接得到水的總硬度值,。硬度主要成分是溶解的鈣離子或鎂離子,。一般水硬度單位是以法國度(.f)表示,。 定義:1.f=CaCO3把總固體溶量ppm值除以10,即可得水的硬度值,,誤差在2-3.f左右,。如前述,1ppm=2μs/cm電導(dǎo)率,,所以1.f=2μs/cm,,把電導(dǎo)率值除以20,即可得水之硬度值,。誤差在2-3.f左右,。
注意:水的硬度如以電導(dǎo)率儀或總固體溶解量儀測量,僅適用于硬水軟化處理前,。因為,,在水軟過程中,碳酸鹽被鈉離子所置換,,因此,,雖然硬水已成軟水,但是總固體溶解量值并沒有改變,。
us/cm | ppm | Mg/L | 法國度(.f) | 硬度 |
0-140 | 0-70 | 0-70 | 0-7 | 非常軟 |
140-300 | 70-150 | 70-150 | 70-15 | 軟 |
300-500 | 150-250 | 150-250 | 15-25 | 微硬 |
500-640 | 250-320 | 250-320 | 25-32 | 中度硬 |
640-840 | 320-420 | 320-420 | 32-42 | 硬 |
840以上 | 420以上 | 420以上 | 42以上 | 非常硬 |
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