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纯水电导率及水质标准

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学社教育 发表于 2019-9-18 10:20 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
一、纯水电导率概念& a* s& L3 f# o# [7 z! ?2tech.cn
; Z* p# C6 f8 C5 [" X2tech.cn
我们知道水的导电性能,与水的电阻值大小有关,电阻值大,导电性能差,电阻值小,导电性能就良好。
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0 b% Z, S, ?2 r6 H$ ^; u8 F根据欧姆定律,在水温一定的情况下,水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比,与电极之间的距离L成正比: R=ρ·L/F 式中ρ为电阻率,或称比电阻。电阻的单位为欧姆(欧,代号Ω),或用微欧(μΩ),1Ω等于106μΩ电阻率的国际制(SI)单位为欧米(Ω·M)。 + F9 s2 P7 V; A3 i& x  D2tech.cn

6 {% E# \! `- X  a3 c9 m如果电极的截面积F做成1CM2,那么电阻值就等于电阻率。 水的电阻率的大小,与水中含盐量的多少,水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。因此,纯水电率很大,超纯水电阻率就更大,也就说水越纯,电阻率越大。8 U2 E* W2 V2 B8 y" {: J2tech.cn
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二、纯水电阻率概念
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( S: _3 w& K9 X5 [$ _由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时,通电之后,在电场的作用下,带电的离子就产生一定方向的移动,水中阴离子移向阳极,阳离子移向阴极,使水溶液起导电作用。水的导电能力的强弱程程度,就称为电导度S(或称电导)。8 Z( v. S( k. U; `/ O2tech.cn

. v$ f* }7 F, G- g. x0 ^# Q2 n, x电导度反映了水中含盐量的多少,是水的纯净程度的一个重要指标。水越纯净,含盐量越少,电阻越大,电导度越小。超纯水几乎不能导电。电导的大小等于电阻的倒数,即:S=1/R 。
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6 p1 K6 O. N/ ?' G8 o6 D; v! o三、纯水的电导率是多少
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即使在纯水中也存在着H+和OH-两种离子,经常说,纯水是电的不良导体,但是严格地说水仍是一种很弱的电解质,它存在如下的电离平衡:
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5 h! ?$ x' z& @1 O, I) e+ y. l! cH2O←→H++OH或2H2O←→H3+O+OH-" [: Q9 n) L: I5 b" `2tech.cn

7 E4 h; r4 v* T) Q0 x0 h8 f其平衡常数:3 p# _# s' {# V% ^  Z* C& j, D2tech.cn

3 E% Z  m1 C( A4 k5 Z: Z7 O' N# d7 zKW=[H+].[OH-]/H2O=10-14
0 M5 u: Q0 o  \" [3 T% B1 U
" U# |) N) V( \: |& Q1 E式中KW称为水的离子积
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$ G% A5 X& x" v& b- s[H+]2=[OH-]2=10-14∴[H+]2=[OH-]2=10-7lH2O,0=λOH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2
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已知水的密度d25℃/H2O=0.9970781cm3
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9 z+ K; X! M! c2 _" `% ^* f/ r故原有假设为1的水分离子浓度只能达到0.99707。实际上是仅0.99707份额的水离解成0.99707.10-7的[H+]和[OH-],那么离解后的[H+]和[OH-]电导率的总和KH2O用下式求出:
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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)
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由水的离子积为10-14可推算出理论上的高纯水的极限电导为0.0547μS*cm-1,电阻为18.3MΩ.cm(25℃)。
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水的电导率的温度系数在不同电导率范围有不同的温度系数。对于常用的1μS*cm-1的蒸馏水而言大约为+2.5%-1。
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四、各种纯水水质标准
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纯水分为:工业纯水和饮用纯水. F3 w+ S7 S" ~$ I& R+ A2tech.cn

7 c$ J6 K/ o+ [) J& |2 R6 H8 h# B5 s工业纯水水质标准:在25摄氏度中,普通纯水:EC=1~10us/cm;高纯水:EC=0.1~1.0us/cm;超纯水:EC=0.1~0.055;
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# T( _+ Q7 C6 ^3 S/ j1 A制药用纯化水水质标准:电导率 ≤2μS/cm (电阻率≥0.5 MΩ.CM),(2010版药典标准)+ O# ?+ r# [7 u- C2tech.cn
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饮用纯水水质标准:EC=1~10 us/cm(国家标准)
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五、纯水电导率检测方法
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; c" B, Z) r% t纯化水设备在线电导率与与温度、PH值都密切相关。所以在测量电导率的时候需要充分考虑到温度与PH值的情况。电导率的详细测量方法如下:
; G8 _2 X1 ?2 x- s; v. R& u  g/ r; ~: J8 J# l2tech.cn
(1)使用在线或离线电导率仪,记录测定温度。在表1中,测定温度对应的电导率值即为限度值。如测定温度未在表1中列出,则应采用线性内插法计算得到限度值。如测定的电导率值不大于限度值,则判为符合规定;如测定的电导率值大于限度值,则判为不符合规定。
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纯化水设备在线电导率与与温度、PH值都密切相关。所以在测量电导率的时候需要充分考虑到温度与PH值的情况。电导率的详细测量方法如下:
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(1)使用在线或离线电导率仪,记录测定温度。在表1中,测定温度对应的电导率值即为限度值。如测定温度未在表中列出,则应采用线性内插法计算得到限度值。如测定的电导率值不大于限度值,则判为符合规定;如测定的电导率值大于限度值,则判为不符合规定。
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