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电导率监测仪工作原理

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文章附图

电导率是溶液传导电流能力的数字表示。水的电导率与无机酸、碱、盐的量有一定的关系。当它们的浓度较低时,电导率随着浓度的增加而增加。因此,该指标常用于估算水中离子的总量。浓度或含盐量。

1.电导率和水硬度

水溶液的电导率与溶解固体的浓度成正比,固体浓度越高,电导率越大。电导率与溶解固体浓度的关系近似表示为:1.4μS/cm=1ppm2μS/cm=1ppm(每百万单位CaCO3)。使用电导计或总溶解固体计可以间接得到水的总硬度值,如上所说,为了方便近似换算,1μs/cm电导率=0.5ppm硬度

需要注意:

1)用电导率间接测量水的硬度,理论误差约20-30ppm

2)溶液的电导率决定分子的运动,温度影响分子的运动。为了比较测量结果,测试温度一般设置在20℃25℃

3)试剂检测可以获得更准确的水硬度值。

2.软水和硬水

水分为软水和硬水。不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水,反之称为硬水。水的硬度成分,如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的,则为暂时硬水(沸腾的暂时硬水,碳酸氢钠分解,形成的不溶性碳酸盐沉淀,水由硬水变为软水);

如果是由含有钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的,则为永久硬水。按水的总硬度值粗略划分,总硬度在0-30ppm的称为软水,总硬度在60ppm以上的称为硬水,优质饮用水不超过25ppm,优质软水总硬度在10ppm以下。在天然水中,远离城市的未受污染的雨水和雪水是软水;泉水、溪水、河水、水库水多为暂时性硬水,部分地下水为高硬度水。

3.水质硬度换算常用单位的换算如下:

1mmol/L(1/2Ca2+, 1/2Mg2+)=50 ppm(以CaCO3计算)

1mmol/L(1/2Ca2+, 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(粒/加仑)

lgrain/gallon(谷物/加仑)=17.lppm(以CaCO3计算)

1m3=264gallon (US)(US gallon)=22O ganon(UK)(英制加仑)

lkg=2.2 磅(英镑)

1ppm=1mg/L

TDS(总溶解固体)用于测量水中所有离子的总含量,通常以ppm表示。

在纯水制造行业,电导率也可以间接表示为TDS

溶液的电导率等于溶液中各种离子的电导率之和。

经验公式为:微西门子电导率减半,TDS近似相等(ppm

有时TDS也用其他盐类表示,如CaCO3(系数为0.66)

TDS与电导率的换算系数可在0.4-1.0之间调节,以对应不同类型的电解液。

4.导电性

电导率是物质传输电流的能力。它是相对于以西门子/厘米为单位的电阻值。

5.水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度。硬度的单位是ppm1ppm代表水中每升碳酸钙1毫克(mg/L)。

电导(G) 是电阻 (R) 的倒数。因此,当将两个电极(通常是铂电极或铂黑电极)插入溶液中时,就可以测量出两个电极之间的电阻R。根据欧姆定律,当温度一定时,电阻值与电极间距Lcm)成正比,与电极截面积A成反比(cm2),即R=ρ ×(L/A); 其中ρ为电阻率,是长度为1cm,截面积为1cm2的导体的电阻,其大小由材料的性质决定。

根据上式,导体的电导(G)可表示为下式: G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J);其中K=1/ρ表示为电导率,J=L/A称为电极常数;电解液的电导率是指相隔1cm的两个平行电极之间1cm3溶液的电导率。由上式可知,当已知电极常数(J),并测量溶液电阻(R)或电导率(G)时,可得到电导率


文章分类: 技术园地
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