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          常見技術問題解答


          1.水的電阻率
          在測定水的導電性時,與水的電阻值大小有關,電阻值大,導電性能差,電阻值小,導電性能就良好。根據歐姆定律,在水溫一定的情況下,水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比,與電極之間的距離L成正比,如下式:R=ρ·L/F 式中ρ--電阻率,或稱比電陰。電陰的單位為歐姆(歐,代號Ω),或用微歐(μΩ),1Ω等于106μΩ;電阻率的國際制(SI)單位為歐米(Ω·m )。如果電極的截面積F做成1cm2,兩電極間的距離L為1cm,那么電阻值就等于電阻率。水的電阻率的大小,與水中含鹽量的大小、水中離子濃度、離子的電荷數以及離子的運動速度有關。因此,純凈的水電阻率很大,超純水電阻率就更大。水越純,電阻率越大。

           

          2.電導率
          電阻率的倒數即稱之為電導率L。在液體中常以電阻的倒數--電導來衡量其導電能力的大小。電導L的計算式如下式所示:L=l/R=S/l,電導的單位用姆歐又稱西門子。用S表示,由于S單位太大。常采用毫西門子,微西門子單位1S=103mS=106μS。
          溫度對電導的影響
          溶液的電阻是隨溫度升高而減小,即溶液的濃度一定時,它的電導率隨著溫度的升高而增加,其增加的幅度約為2%°C-1。另外同一類的電解質,當濃度不同時,它的溫度系數也不一樣。在低濃度時,電導率的溫度之間的關系用下式表示:L1=L0[1+α(t-t0)+β(t-t0)2]由于第二項β(t-t0)2之值較小,可忽略不計。在低溫時的電導率與溫度的關系可用以下近似值L1=L0[1+α(t-t0)]表示,因此實際測量時必須加入溫度補償。
          電導的溫度系數
          對于大多數離子,電導率的溫度系數大約為+1.4%°C-1~3%°C-1對于H+和OH-離子,電導率溫度系數分別為1.5%°C-1和 1.8%°C-1,這個數值相對于電導率測量的準確度要求,一般為1%或優于1%,是不容忽視的。

           

          3.純水的電導率
          即使在純水中也存在著H+和OH-兩種離子,經常說,純水是電的不良導體,但是嚴格地說水仍是一種很弱的電解質,它存在如下的電離平衡:
          H2O←→H++OH或2H2O←→H3+O+OH-
          其平衡常數:
          KW=[H+].[OH-]/H2O=10-14
          式中KW稱為水的離子積
          [H+]2=[OH-]2=10-14
          ∴[H+]2=[OH-]2=10-7
          lH2O,0=λOH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2
          已知水的密度d25°C/H2O=0.9970781cm3
          故原有假設為1的水分離子濃度只能達到0.99707。實際上是僅0.99707份額的水離解成0.99707.10-7的[H+]和[OH-],那么離解后的[H+]和[OH-]電導率的總和KH2O用下式求出:
          KH2O=CM/1000λH2O
          =(0.99707.10-7/1000).548.42
          =0.05468μS.cm-1≈0.054μS.cm-1
          ∴ρH2O=1/KH2O=1/0.05468×10-9
          =18.29(MΩ.cm)≈18.3(MΩ.cm)
          由水的離子積為10-14可推算出理論上的高純水的極限電導為0.0547μS.cm-1,電阻為18.3MΩ.cm(25°C)。
          水的電導率的溫度系數在不同電導率范圍有不同的溫度系數。對于常用的1μS.cm-1的蒸餾水而言大約為+2.5%-1。

           

          4.TDS
          TDS是英文total dissolved solids的縮寫,中文譯名為溶解性總固體,測量單位為毫克/升(mg/L),它表明1升水中溶有多少毫克溶解性總固體。
          TDS概念是個舶來品,在美國、臺灣水處理領域廣泛使用,TDS值的測量工具 一般是用TDS筆,其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。在物理意義上來說,水中溶解物越多,水的TDS值就越大,水的導電性也越好,其電導率值也越大。
          通俗的講:TDS值代表了水中溶解物雜質含量,TDS值越大,說明水中的雜質含量大,反之,雜質含量小。
          TDS筆使用方法:打開TDS筆探針蓋,按下標有ON OFF按鈕,待液晶屏顯示后,將TDS筆插入被測水中,待數值穩定后,按下標有HOLD按鈕,拿出TDS筆讀取數值方可,測試完畢后,用干紙將TDS筆探針擦拭干凈。
          影響TDS值測試的因素:
          水溫:TDS筆不可用于測量高溫水體(例如:熱開水)
          水的流速:TDS筆不能用于測量晃動較大的水體
          水質污染:TDS筆不能用于測量污染濃度較高的水體

           

          5.水的硬度
              水中有些金屬陽離子,同一些陰離子結合在一起,在水被加熱的過程中,由于蒸發濃縮,容易形成水垢,附著在受熱面上而影響熱傳導,我們抒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、鈄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,應根據各種不同參數的鍋爐對水質的要求對水進行軟化或除鹽處理。

           

          6.TDS和電導率之間的關系
          對于大多數水源,電導率/TDS的比率為1.2-1.7之間,海水選用1.4比率而苦咸水選用1.3比率進行換算,通常能夠得到較好的近似換算率。

           

          7.溫度對產水量有何影響

          溫度越高,產水量越高,反之亦然,在較高的溫度條件下運行時,應調低運行壓力,使產水量保持不變,反之亦然。

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