[E]电导率EC和总固体溶解量TDS和硬度.doc

电导率EC和总固体溶解量TDS和硬度摘要：从定义、形成机理、单位和转换关系等方面对水的电导率、溶解性总固体含量TDS以及硬度，三个重要水处理名词进行了详细的阐述。电导率定义：电导率是物质传送电流的能力。它和电阻值互为导数。测量单位为Siemens/cm(S/cm),此单位的10-6以S/cm表示，10-3时，以mS/cm表示。 水的电导率表 超纯水：0.055S/cm；蒸馏水：0.5S/cm；山泉水：1S/cm；自来水：50800S/cm；海水：56mS/cm；盐水：100mS/cm。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100200ppm，黄河流域自来水TDS值通常为300600ppm。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：1.4S/cm=1ppm或2S/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表示。单位是%/，它随测量溶液的不同而改变，一般为=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=1R，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2000S/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200000S/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/LmN德国度法国度CaO(mg/L)CaCO3/(mg/L)mmol/L125.607710.008656.077100.086mN0.512.80395.004328.03950.043德国度0.178330.3566511.78481017.848法国度0.099910.199830.560315.602910CaO(mg/L)0.0178330.0256650.10.1784811.7848CaCO3/(mg/L)0.0099910.019980.056030.10.56031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=2s/cm电导率，所以1。f=2s/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。s/cmppmmg/l法国度（。f)硬度0-1400-700-700-7非常软140-30070-150