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電導(dǎo)率與水的硬度有關(guān)系嗎?

發(fā)布時(shí)間:2023-02-11 19:29:08   訪客:1262

電導(dǎo)率檢測(cè)儀是適用于精密測(cè)量各種液體介質(zhì)的儀器設(shè)備,主要用來精密測(cè)量液體介質(zhì)的電導(dǎo)率值,當(dāng)配以相應(yīng)常數(shù)的電極可以精確測(cè)量高純水電導(dǎo)率,廣泛應(yīng)用各領(lǐng)域的科研和生產(chǎn)。

1、電導(dǎo)率

電導(dǎo)率是物質(zhì)傳送電流的能力,與電阻值相對(duì)。電導(dǎo)率的基本單位是西門子(S),原來被稱為歐姆。因?yàn)殡妼?dǎo)池的幾何形狀影響電導(dǎo)率值,標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量中用單位電導(dǎo)率S/cm來表示,以補(bǔ)償各種電極尺寸造成的差別。單位電導(dǎo)率(C)簡(jiǎn)單地說是所測(cè)電導(dǎo)率(G)與電導(dǎo)池常數(shù)(L/A)的乘積。這里的L為兩塊極板之間的液柱長(zhǎng)度,A為極板的面積。

2、水的硬度

水的硬度是指水中鈣、鎂離子的濃度,硬度單位是ppm,1ppm代表水中碳酸鈣含量1毫克/升(mg/L)。

電導(dǎo)(G)是電阻(R)的倒數(shù)。因此當(dāng)兩個(gè)電極(通常為鉑電極或鉑黑電極)插入溶液中,可以測(cè)出兩電極間的電阻R。根據(jù)歐姆定律,溫度一定時(shí),這個(gè)電阻值與電極間距L(cm)正比,與電極的截面積A(cm2)反比,即R =ρ×(L/A);其中ρ為電阻率,是長(zhǎng)1cm,截面積為1cm2導(dǎo)體的電阻,其大小決定于物質(zhì)的本性。

據(jù)上式,導(dǎo)體的電導(dǎo)(G)可表示成下式:G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J) ;其中,K=1/ρ稱為電導(dǎo)率,J =L/A稱為電極常數(shù);電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率指相距1cm的兩平行電極間充以1cm3溶液時(shí)所具有的電導(dǎo)。由上式可見,當(dāng)已知電極常數(shù)(J),并測(cè)出溶液電阻(R)或電導(dǎo)(G)時(shí),即可求出電導(dǎo)率 。

3、電導(dǎo)率與水的硬度

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)。利用電導(dǎo)率檢測(cè)儀或總固體溶解量計(jì)可以間接得到水的總硬度值,如前述,為了近似換算方便,1μs/cm電導(dǎo)率 = 0.5ppm硬度

但是需要注意:

(1)以電導(dǎo)率間接測(cè)算水的硬度,其理論誤差約20-30ppm

(2)溶液的電導(dǎo)率大小決定分子的運(yùn)動(dòng),溫度影響分子的運(yùn)動(dòng),為了比較測(cè)量結(jié)果,測(cè)試溫度一般定為20℃或25℃

(3)采用試劑檢測(cè)可以獲取比較準(zhǔn)確的水的硬度值。


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