超純水機電導率與電阻率

文章出處:admin 人氣:發(fā)表時間:2019-09-19

超純水機,是采用預處理、反滲透技術(shù)、超純化處理以及后級處理等方法,將水中的導電介質(zhì)幾乎完全去除,又將水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體及有機物均去除至很低程度的水處理設(shè)備。超純水機的工作原理與水質(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,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。

 

反滲透純水

 

總固體溶解量TDS

 

指水中溶解性固形物(無機物和有機物)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,水的電導率也越大,通常TDS值約為電導率測試值的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,電導率越大。電導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) 電導率儀以外,TDS儀器將電導率值自動換算成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,所以要做準確的測量,必須考慮溫度。因此,一般為比較測量結(jié)果,標準溫度定為20℃或25℃。為了修正溫度的影響使用溫度補償系數(shù)β表示。單位是%/℃,它隨測量溶液的不同而改變,一般為β=2%/℃ 電導率的測量 。

 

電導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,一般最高值為1000mg/l,大約是2000μS/cm。

 

2、四環(huán)電位分析法則是基于感應原理,可以避免一般電流分析方法常見的困撓,如:極化效應等。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生成的電壓差,而后者都和待測溶液的電導率有關(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,我們把水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。如在天然水中最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,應根據(jù)各種不同參數(shù)鍋爐對水質(zhì)的要求對水進行軟化或除鹽處理。

 

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)一的比較標準,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

 

水的電導率和硬度

 

利用電導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電導率,所以1.f=2μs/cm,把電導率值除以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

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

840以上

420以上

420以上

42以上

非常硬

 

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