水質(zhì)指標(biāo)及水質(zhì)要求
表示水質(zhì)的各種指標(biāo)
1 、水的電阻值
在測(cè)定水的導(dǎo)電性能時(shí),與水的電阻值大小有關(guān),電阻值大,導(dǎo)電性能差,電阻值小,導(dǎo)電性能就良好。根據(jù)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。
水的電阻率的大小,與水中含鹽量的多少,水中離子濃度、離子的電荷數(shù)以及離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。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 、水的電導(dǎo)率
由于水中含有各種溶解鹽類,并以離子的形態(tài)存在,當(dāng)水中插入一對(duì)電極時(shí),通電之后,在電場(chǎng)的作用下,帶電的離子就產(chǎn)生一定方向的移動(dòng),水中的陰離子移向陽極,陽離子移向陰極,使水溶液起導(dǎo)電作用。水的導(dǎo)電能力的強(qiáng)弱程度,就稱為電導(dǎo)度S(或稱電導(dǎo))。電導(dǎo)度反映了水中含鹽量的多少,是水的純凈程度的一個(gè)重要指標(biāo)。水越純凈,含鹽量越少,電阻越大,電導(dǎo)度越小。超純水幾乎不能導(dǎo)電。電導(dǎo)的大小等于電阻值的倒數(shù)。即:S=1/R, S=(1/ρ)·(F/L)。1/ρ就稱為電導(dǎo)率,其制單位為西·米 -1(S·m-1)
3 、水的硬度
水中有些金屬陽離子,同一些陰離子結(jié)合在一起,在水被加熱的過程中,由于蒸發(fā)濃縮,容易形成水垢,隨著在受熱面上而影響熱傳導(dǎo),我們把水中這些金屬離子的總濃度稱為水的硬度。如在天然水中zui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(jié)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、鋅等金屬離子也會(huì)形成硬度,但由于它們?cè)谔烊凰械暮亢苌伲梢月匀ゲ挥?jì)。因此,通常就把Ca2+、Mg2+的總濃度看作水的硬度。
水的硬度對(duì)鍋爐用水的影響很大,因此,應(yīng)根據(jù)各種不同參數(shù)鍋爐對(duì)水質(zhì)的要求對(duì)水進(jìn)行軟化或除鹽處理。
硬度的單位常用的有mmol/L或mg/L。過去常用的當(dāng)量濃度N換算時(shí)1N=0.5mol/L。
由于硬度并非是由單一的金屬離子或鹽類形成的,因此,為了有一個(gè)統(tǒng)一的比較標(biāo)準(zhǔn),有必要換算為另一種鹽類。通常用Ca0或者是CaCO3的質(zhì)量濃度來表示。當(dāng)硬度為0.5mmol/L時(shí),等于28mg/L的CaO,或等于50mg/L的CaCO3。此外,各國(guó)也有的用德國(guó)度、法國(guó)度來表示硬度。 1德國(guó)度等于10mg/L的CaO,1法國(guó)度等于10mg/L的CaCO3。0.5mmol/L相當(dāng)于208德國(guó)度、5.0法國(guó)度。常用硬度單位之間的關(guān)系如下表:
硬度單位 | mmol/L | mN | 德國(guó)度 | 法國(guó)度 | CaO(mg/L) | CaCO3/(mg/L) | mmol/L | 1 | 2 | 5.6077 | 10.0086 | 56.077 | 100.086 | mN | 0.5v | 1 | 2.8039 | 5.0043 | 28.039 | 50.043 | 德國(guó)度 | 0.17833 | 0.35665 | 1 | 1.7848 | 10.0000 | 17.848 | 法國(guó)度 | 0.09991 | 0.19983 | 0.5603 | 1 | 5.6029 | 10.0000 | CaO(mg/L) | 0.017833 | 0.025665 | 0.1000 | 0.17848 | 1 | 1.7848 | CaCO3/(mg/L) | 0.009991 | 0.01998 | 0.05603 | 0.1000 | 0.5603 | 1 | |
4 、水的 pH 值
水的pH是表示水中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù),表示為:pH=-lg[H+]
pH 值有時(shí)也稱為氫離子指數(shù)。由水中氫離子的濃度可以知道水溶液是呈堿性、中性或是酸性。由于氫離子濃度的數(shù)值往往很小,在應(yīng)用上很不方便,所以就用 pH 值,這一概念來作為水溶液酸、堿性的判斷指標(biāo)。而且,氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)值就恰能表現(xiàn)出酸性、堿性的變化幅度的數(shù)量及的大小,這樣應(yīng)用起來就十分方便。并因此得到:
(1) 中性水溶液, pH=-lg[H+]=-lg10-7=7 ;
(2) 酸性水溶液, pH<7 , pH 值越小,表示酸性越強(qiáng);
(3) 堿性水溶液, pH>7 , pH 值越大,表示酸性越強(qiáng);
如果按 pH 值 ( 酸、堿性 ) 將水質(zhì)進(jìn)一步詳細(xì)分類,可以得到:
(1) 強(qiáng)酸性水溶液, pH<5.0 ;
(2) 強(qiáng)酸性水溶液, pH=5.0-6.4 ;
(3) 中性水溶液, pH=6.5-8.0 ;
(4) 弱堿性水溶液, pH=8.1-10.1 ;
(5) 強(qiáng)堿性水溶液, pH>10.0 ;
5 、水中的懸浮物質(zhì)
水中的懸浮物質(zhì)是微粒直徑約在10-4mm以上的微粒,肉眼可見。這些微粒主要是由泥沙、粘土、原生動(dòng)物、藻類、細(xì)菌、病毒以及高分子有機(jī)物等組成,常常懸浮在水流之中,產(chǎn)生水的混濁現(xiàn)象。這些微粒很不穩(wěn)定,可以通過沉淀和過濾而除去。水在靜置的時(shí)候,重的微粒(主要是沙子和粘土一類的無機(jī)物質(zhì))會(huì)沉下來。輕的微粒(主要是動(dòng)植物和其殘骸的一類的有機(jī)化合物)會(huì)浮于水面上,用過濾等分離的方法可以去除。懸浮物是造成混濁度、色度、氣味的主要來源。它們?cè)谒械暮恳膊环€(wěn)定,往往隨著季節(jié)、地區(qū)的不同而不同。