电导率测定仪工作原理和优缺点

工作原理

电导率是以数字表示溶液传导电流的能力。水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定的关系，当它们的浓度较低时，电导率随着浓度的增大而增加，因此，该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。

水质硬度单位换算

硬度单位 ppm 德国硬度 法国硬度 英国硬度

1ppm = 1.000ppm 0.0560 0.1 0.0702

1德国硬度= 17.847ppm 1 1.7847 1.2521

1法国硬度= 10.000ppm 0.5603 1 0.7015

1英国硬度= 14.286ppm 0.7987 1.4285 1

电导率与水的硬度

水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为:1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm(每百万单位CaCO3)。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5ppm硬度

但是需要注意:

(1)以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm

(2)溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃

(3)采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。

软水与硬水

水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水(煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水);如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系性硬水。依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水;泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

关于水质硬度换算常见单位的换算有 :

1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03计 )

1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加仑 )

lgrain/gallon( 格令 / 加仑 ) =17.lppm( 以 CaC03计)

1m3=264gallon (US)( 美加仑 )=22O ganon(UK)(英加伦 )

lkg=2.2pounds ( 英镑 )

1ppm=1mg/L

TDS(总溶解性固体)用来衡量水中所有离子的总含量，通常以ppm表示。

在纯水谁制造业，电导率也可用来间接表示成TDS。

溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和。

经验公式是:将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS(ppm)

有时TDS 也用其它盐类表示,如CaCO3(系数则为0.66)

TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。

电导率

电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm 。

水的硬度

水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升(mg/L)。

电导(G)是电阻(R)的倒数。因此当两个电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中，可以测出两电极间的电阻R。根据欧姆定律，温度一定时，这个电阻值与电极间距L(cm)正比，与电极的截面积A(cm2)反比，即R =ρ×(L/A);其中ρ为电阻率,是长1cm，截面积为1cm2导体的电阻，其大小决定于物质的本性。

据上式，导体的电导(G)可表示成下式:G =1/R=(1/ρ)×(A/L)=K×(1/J) ;其中，K=1/ρ称为电导率，J =L/A称为电极常数;电解质溶液电导率指相距1cm的两平行电极间充以1cm3溶液时所具有的电导。由上式可见，当已知电极常数(J)，并测出溶液电阻(R)或电导(G)时，即可求出电导率。

    优缺点

     笔形电导率仪，一般制成单一量程，测量范围狭，为专用简便仪器。笔形还有制成TDS计，用于测量饮用水质量，盐度计测量汤(溶液)盐度等。 便携式和实验室电导率仪测量范围较广，为常用仪器，不同点是便携式采用直流供电，可携带到现场。实验室电导率仪测量范围广、功能多、测量高。 工业用电导率仪的特点是要求稳定性好、工作可靠，有一定的测量、环境适应能力强、抗干扰能力强，具有模拟量输出、数字通讯、上下限报警和控制功能等。

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