电导率、电阻率、TDS、盐度以及它们之间的关系
时间:2020-11-06 03:25 点击次数:3946
由于溶液中存在带电离子,水具有导电的能力。离子是带有净电荷的分子的原子,它们包括阳离子(带正电荷的离子)和阴离子(带负电的离子)。天然水中最丰富的带电离子通常包括阳离子钠(Na+),钾(K+)钙(Ca2)镁(Mg2)以及阴离子氯化物(Cl-),硫酸盐(SO4-二)硝酸盐(NO三-)和碳酸氢盐(HCO三-). 水中还存在许多其他离子,包括有机离子和其他无机离子。这些离子携带电荷,能在水中移动,从而使水传导电流。衡量水携带电流能力的方法称为导电性。水中离子浓度越高,导电能力越强,导电性也就越高。另一方面,蒸馏水的离子浓度很低,电导率也很低。上海京工代理好几个品牌的电导率测定仪,如台湾上泰的,美国哈希的,意大利匹磁等,厂家直发,现货供应,欢迎垂询!
技术说明:有时电导率被称为比电导。
与导电性相反的是电阻率。电阻率是一种物质(如水)抵抗电流的能力。电阻率的倒数Resistivity = 1/Conductivity从这个关系可以看出,高导电率的水具有低电阻率,反之亦然。例如,蒸馏水具有高电阻率和低导电性。报告电导率的典型单位是每厘米微西曼(S/cm)。该单位有时也被写成每厘米微摩尔数(mho/cm),其中1S/cm等于1mho/cm。饮用水的电导率通常在50至1500cm之间[1]. 在较高的导电率下,水开始变得太咸而不能饮用。
技术说明:请注意,mho是ohm的反向拼写,欧姆是电阻的常用单位。
由于电导率随温度的变化很小,通常将电导率值报告为温度补偿值,表示25°C时的电导率值。这使得比较不同温度样品的电导率值更容易。
电导率与总溶解固体(TDS)的关系如何?
总溶解固体(TDS)是指水中溶解物质的总量。TDS通常以毫克每升(mg/L)或ppm(百万分之几)表示。这意味着,如果一升TDS为500 mg/L的水完全蒸发,将留下500 mg的固体残留物。通常,溶解固体主要包括溶解的矿物离子,如钠、氯化物和上述其他离子。TDS还可以包括其他无机离子、溶解有机物和非离子物质,如溶解二氧化硅。尽管相对少量的TDS包括不带电荷的非离子物质,但TDS值较高的水通常具有较高的电导率值。正因为如此,电导率的测量(这是快速和容易的)可以用来估计TDS(这是更昂贵和耗时的直接测量)。当然,也可以用便携式电导率仪来测量,然而,电导率和TDS之间的关系随水的化学性质而变化,因为离子在水中传输电荷的能力不同。一些离子携带电荷的速度比其他离子快,这是由于离子的大小和质量以及它们与水分子的相互作用等因素造成的。根据电导率估算TDS的一般方程如下:
TDS (mg/L) =k EC(微秒/厘米)式中,EC是导电性,以及k是换算系数,与水的化学成分有关。对于典型的自然水体,如溪水和湖水,换算系数的值通常在0.6到0.7之间,0.64被认为是典型的。对于主要含有钠离子和氯离子的溶液,通常值为0.49到0.56,这取决于盐的浓度。为了从电导率精确估计TDS,在选择转换系数时应考虑溶液的化学性质。如果已知溶液的成分,则可通过取测量浓度的总和来计算代表性水样的真实TDS。或者,可以直接测量代表性样品的真实TDS值。然后,可以根据真实TDS和测量的电导率计算转换系数的正确值。如果无法计算转换系数的正确值,则转换系数的典型值或默认值(如0.64)将导致TDS估计值至少在正确的范围内。
电导率和盐度有什么关系?
盐度是指水的含盐量。由于大多数溶解固体通常由无机离子组成,而无机离子是盐的组成部分,所以盐度和TDS的概念非常相似。事实上,这两个概念有时被认为是同义词。然而,盐度通常用每质量水的盐质量来表示。例如,海水在一公斤水中通常含有35克盐,因此其盐度可以表示为35/1000或0.035。这也可以表示为3.5%或35(ppt)。
盐度通常用于描述海水和微咸水,但也可用于描述淡水和盐水。由于海水中最重要的离子的比例几乎是恒定的,海洋学家可以使用非常精确的公式从电导率和温度来估算盐度
在盐度以mg/L计量的情况下(例如,对于湖水、游泳池或灌溉水),可使用上一节中针对TDS提出的相同公式,根据电导率估算盐度。