水的电阻、电导、电阻率、电导率

何谓水的电导、电阻率
电阻率
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。根据欧姆定律,在水温一定的情况下,水的电阻值指纹套制作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=ρΩL/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),等于106μΩ电阻率的国际制(SI)单位为欧米(Ω.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,纯净的水电率很大,超纯水电阻率就更大。水越纯,电阻率越大。
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)。
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
由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形式存在。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,使水溶液起导电作用,水的导电能力的强弱程度,就称为电导(或电导度),用G表示。电导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,电导越小,超纯水几乎不能导电。
电导是电阻的倒数,即GL/R式中R—电阻,单位欧姆(Ω)  G—电导,单位西门子(S)  1S103mS106uS  RρL/F(见49题),代入上式,则得到:GIF/ρL)对于一对固定电极来讲,二极间的距离不变,电极面积也不变,因此LF为一个常数。令:JL/FJ就称为电极常数,可得到GI2/ρJ)=KI/J式中:K=1/ρ就称为电导率,单位为S/cm1S/cm103mS/cm106uS/cm电导率K的意义就是截面积为lcm2,长度为lcm的导体的电导。当电导常数J=1时,电导率就等于电导,电导率是不同电解质溶液导电能力的表熊猫猪
现。电导率K,电导G,电阻率ρ三者之间的关系如下:KJGI/ρ式中J为电极常数,例如:电导率为O.1uS/cm的高纯水,其电阻率应为:ρI/K1/0.1×10610MΩcm
电阻R
电阻率ρ
电导G
电导率K
水处理技术问题
1、对于锅炉用水,有那些水质指标?
对于不同行业的工业用水,其水质要求也不相同,对于锅炉用水,其主要指标如下表所示。在这些指标中,一类是反映水中某一具体组分,如各种离子含量。另一类是表示某些物质的总和或表示某种性能,这种指标称为技术指标,这是由于技术上的需要而拟订的,如水的硬度等。
水质指标
常用单位
水质指标
常用单位
水质指标
常用单位
全固形物
mg/L
mg/L
mmol/L
溶解固形
mg/L
mg/L
mmol/L
mg/L
mg/L
碳酸盐硬度
mmol/L
   
FTU
碳酸氢根
mg/L
非碳酸盐硬度
mmol/L
mg/L
mg/L
ipanel
化学耗氧量
mg/L
灼烧残渣
mg/L
mg/L
生物需氧量
mg/L
Us/cm
mg/L
mg/L
PH 
mg/L
二氧化碳
mg/L
mg/L
二氧化硅
mg/L
自制自慰器
mg/L
mg/L
亚硝酸根
mg/L
mg/L
灭火器标签
mg/L
2、全固形物、溶解固形物和悬浮物的含义是什么?
水中除了溶解气体之外的一切杂质为固体。而水中的固体又可分为溶解固体和悬浮固体。这二者的总和即称为水的总固体。
溶解固体是指水经过过滤之后,那些仍然存在于水中的各种无机盐类、有机物等。
悬浮固体是指那些能过滤掉的不溶于水中的泥砂、黏土、有机物、微生物等悬浮物质。
3、含盐量指标的含义是什么?
含盐量表示水中各种溶解盐类的总和。由水质全分析所得到的全部阳离子和阴离子的量相加而得,单位用mg/L(过去也用PPM)表示。
4、各种硬度名称的含义是什么?
水中有些金属阳离子,同一些离子结合在一起,在水被加热的过程中,由于蒸发浓缩,容易形成水垢,随着在受热面上而影响热传导,我们把水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子(Ca2+)和镁离子(Mg2+),它与水中
的阴离子如碳酸根离子(CO32-),碳酸氢根离子(HCO3-)、硫酸根离子(SO42-)、氯离子(CI-)、以及硝酸根离子(NO3)、等结合在一起,形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度,水中的铁、锰、锌等金属离子也会形成硬度,但由于它们在天然水中的含量很少,可以略去不计。因此,通常就把Ca2+ Mg2+的总浓度看作水的硬度。硬度的单位常用的有mmolmg/L.
5、什么是水的电导率?
由于水中含有各种溶解盐类,并均以离子的形态存在,当水中插入一对电极时,通电后,在电场的作用下,带电的离子就产生一定方向的移动,水中的阴离子移向阳极,阳离子移向阴级,使水溶液起导电作用。水的导电能力的强弱程度,就称为电导度S(或称电导率)。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。电导率的大小等于电阻值的倒数。
6、什么是水的pH值?
水的PH值是表示水中氢离子浓度的负对数,表示为:pH=-lg[H+]
pH值有时也称为氢离子指数。由水中氢离子的浓度可以知道水溶液是呈碱性、中性或是酸性。由于氢离子浓度的数值往往很小,在应用上很不方便,所以就用pH值,这一概念来作为水溶液酸、碱性的判断指标。而且,氢离子浓度的负对数值就恰能表现出酸性、碱性的变化幅度的数量及大小,这样应用起来就十分方便。并因此得到:
1          中性水溶液,pH=-lg[H+]=-lg10-7=7;
2          酸性水溶液,PH<7PH值越小,表示酸性越强;
3          碱性水溶液,PH>7PH值越大,表示碱性越强;
7、什么叫化学需氧量(COD)?
化学需氧量(俗称耗氧量)近似表示水中有机物含量的指标,由于天然水中有机物种类繁多,不易测定,所以在实际应用中,以化学氧化剂氧化水中有机物时所需要的氧量来表示它的含量。
8、什么叫生化需氧量(BOD?
生化需氧量是指利用微生物氧化水中有机物所需要的氧量,单位也用mg/L表示。
由于用微生物氧化水中有机物是一种生化反应,所以反应速率比化学反应慢,而且受温度的影响(一般规定在20下测定)。在温度等于20 时,河流中有机物的氧化分解大约需100d才能完成。在试验室测定时,选用如此长的时间是不可能的,目前常用5d 作为测定时间,用BOD5表示。BOD5相当于总生化需氧量的60%-70%
9、什么叫软化水?
软化水是指将水中硬度(主要指水中钙、镁离子)去除或降低一定程度的水。水在软化过程中,仅硬度降低,而总含盐量基本不变
10、什么叫脱盐水?
脱盐水是指水中盐类(主要是溶于水的强电解质)除去或降低到一定程度的水。其电导率一般为 1.0-10.0μS/cm,电阻率(25 )0.1-1.0MΩ.cm,含盐量为1-5mg/L.
11、什么叫纯水?
纯水是指水中的强电解质和弱电解质(SiO2)去除或降低到一定程度的水.其电导率一般为10.0-0.1μS/cm,电阻率(25)>0.1-10.0MΩ.cm,含盐量为<1mg/L.
12、什么叫超纯水?
超纯水是指水中的导电介质几乎完全去除,同时不离解的气体、胶体以及有机物质(包括细菌等)也去除至很低程度的水。其导电率一般为0.1-0.055μS/cm,电阻率(25)18.0MΩ.cm
13、什么叫锅炉用水?
锅炉用水是将水在一定的温度和压力下加热产生蒸汽、有蒸汽作为传热和动力的介质。一般工矿企业常采用低压或者中压锅炉产生蒸汽做热源或动力用,这种锅炉对水质要求稍低;而发电厂或热电站常采用高压锅炉产生蒸汽以推动汽轮机来发电,为保证蒸汽以汽轮机无腐蚀和结垢沉积,这种锅炉对水质要求非常高。因此,锅炉用水的水质要求根据锅炉的工作压力和温度的不同而不同,不论何种锅炉用水,它对水的硬度都有较严格的限制。
其它凡能导致锅炉、给水系统及其它热力设备腐蚀、结垢及引起汽水共腾现象,使离子交换树脂中毒的杂质如溶解氧、可溶性二氧化硅、铁以及余氯等应大部或全部除去。
14、什么是水的浑浊度
由于水中含有悬浮及胶体状态的微粒,使得原有是无透明的水产生浑浊现象,其浑浊的程度称为浑浊度。浑浊度是表达水中不同大不、不同相对密度、不同形状的悬浮物、胶体物质、浮游生物和微生物等杂质对光所产生的效应。并不直接表示水样杂质的含量,但与杂质存在的数量相关。浑浊度的单位是用来表示的,就是相当于1L的水中含有1mgSiO2(或是1mg白陶土、硅藻土)时,所产生的浑浊程度为1度,或称杰克逊。浑浊度单位为JTU1JTU=1mg/L的白陶土悬浮体。现代仪器显示的浑浊度是散射浑浊度单位NTU,也称TU1TU=1JTU。浑浊度是一种光学效应,是光线透过水层时受到阻碍的程度,表示水层对于光线散射和吸收的能力。它不仅与悬浮物的含量有关,而且还与水中杂质的成分、颗粒大小、形状及其表面的反射性能有关。控制浑浊度是工业水处理的一个重要内容,也是一项重要的水质指标。根据水的不同用途,对浑浊度有不同的要求,生活饮用水的浑浊度不得超过1度;要求循环冷却水处理的补充水浑浊度小于2~5度;除盐水处理
发泡海绵
的进水(原水)浑浊度应小于2~5度;制造人造纤维要求水的浑浊度低于0.3度。由于构成浑浊度的悬浮及胶体微粒一般是稳定的,并大都带有负电荷,所以不进行化学处理就不会沉降。在工业水处理中,主要是采用混凝、澄清和过滤的方法来降低水的浑浊度。

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