超纯水机电导率与电阻率

文章出处:admin 人气:发表时间:2019-09-19

超纯水机,是采用预处理、反渗透技术、超纯化处理以及后级处理等方法,将水中的导电介质几乎完全去除,又将水中不离解的胶体物质、气体及有机物均去除至很低程度的水处理设备。超纯水机的工作原理与水质中所含有的物质是密不可分的,我们想要更好的使用实验室超纯水机,那么就需要从基本处了解水中溶解物质,才能更加清楚超纯水设备的出水水质情况。

 

反渗透纯水

 

总固体溶解量TDS

 

指水中溶解性固形物(无机物和有机物)总含量(Total Dissolved Solids缩写),单位为ppm。通常用以测量源水的水质,测量原理实际上是通过测量水的电导率从而间接反映出TDS值。水中溶解的可溶性固形物越多,它的TDS值越大,水的电导率也越大,通常TDS值约为电导率测试值的1/2,中国长江流域城市自来水TDS值通常为100~200ppm,黄河流域自来水TDS值通常为300~600ppm。

 

水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比,而且固体量浓度越高,电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百万单位CaCO3) 电导率仪以外,TDS仪器将电导率值自动换算成ppm值,并提供总固体溶解浓度的直接测量值。

 

溶液的电导率大小决定分子的运动,因为温度影响分子的运动,所以要做准确的测量,必须考虑温度。因此,一般为比较测量结果,标准温度定为20℃或25℃。为了修正温度的影响使用温度补偿系数β表示。单位是%/℃,它随测量溶液的不同而改变,一般为β=2%/℃ 电导率的测量 。

 

电导率仪有两种测量方法,电流分析法和电位分析法。

 

1、电流分析是在两个电极间施以已知电压(V),再测量期间的电流,根据方程V=1×R,其中R=电阻,V是已知电压。测得电流量愈高,电导率值愈大。电阻与两极间距离和它们的表面面积有关,而这些特性值会随电解反应产生的盐分或其他特质沉积而随时改变。 基于以上原因,电流分析法较适用于低总固体溶解量的测量,一般最高值为1000mg/l,大约是2000μS/cm。

 

2、四环电位分析法则是基于感应原理,可以避免一般电流分析方法常见的困挠,如:极化效应等。有一交流电压加在两外环上,溶液的电流回路而两内环测出这电流回路感应生成的电压差,而后者都和待测溶液的电导率有关。PVC外罩套筒能维持其间电流场恒定。使用这种方法,可测范围扩大到200000μS/cm,或100g/l 。

 

硬度

 

水中有些金属阳离子,同一些阴离子结合在一起,在水被加热的过程中,由于蒸发浓缩,容易形成水垢,随着在受热面上而影响热传导,我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+),它与水中的阴离子如碳酸根离子(CO32-)、碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(Cl-)、以及硝酸根离子(NO3-)等结合在一起,形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度,水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度,但由于它们在天然水中的含量很少,可以略去不计。因此,通常就把Ca2+、Mg2+的总浓度看作水的硬度。水的硬度对锅炉用水的影响很大,因此,应根据各种不同参数锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。

 

硬度的单位常用的有mmol/L或mg/L。过去常用的当量浓度N已停用。换算时,1N=0.5mol/L。

 

由于硬度并非是由单一的金属离子或盐类形成的,因此,为了有一个统一的比较标准,有必要换算为另一种盐类。通常用Ca0或者是CaCO3的质量浓度来表示。当硬度为0.5mmol/L时,等于28mg/L的CaO,或等于50mg/L的CaCO3。此外,各国也有的用德国度、法国度来表示硬度。1德国度等于10mg/L的CaO,1法国度等于10mg/L的CaCO3。0.5mmol/L相当于208德国度、5.0法国度。常用硬度单位之间的关系如下表:

 

 

硬度单位

Mmol/L

Mn

德国度

法国度

Cao(mg/L)

HCO(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

德国度

0.17833

0.35665

1

1.7848

10

17.848

法国度

0.09991

0.19983

0.5603

1

5.6029

10

Cao(mg/L)

0.017833

0.025665

0.1

0.17848

1

1.7848

HCO(mg/L)

0.009991

0.01998

0.05603

0.1

0.5603

1

 

水的电导率和硬度

 

利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值。硬度主要成分是溶解的钙离子或镁离子。一般水硬度单位是以法国度(.f)表示。 定义:1.f=CaCO3把总固体溶量ppm值除以10,即可得水的硬度值,误差在2-3.f左右。如前述,1ppm=2μs/cm电导率,所以1.f=2μs/cm,把电导率值除以20,即可得水之硬度值。误差在2-3.f左右。

 

注意:水的硬度如以电导率仪或总固体溶解量仪测量,仅适用于硬水软化处理前。因为,在水软过程中,碳酸盐被钠离子所置换,因此,虽然硬水已成软水,但是总固体溶解量值并没有改变。

 

 

us/cm

ppm

Mg/L

法国度(.f)

硬度

0-140

0-70

0-70

0-7

非常软

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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