水的电导率

水的电导率

水的电导率是指在水中该量与电场强度之积等于传导电流密度。

TDS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征TDS.
溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液：
Cond.=Cond(pure? water) + Cond(NaCl) 或者Cond.= 0.055 + Cond(NaCl)
电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可用采用线性公式表示: 例如. 100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS：微西门子）
从上面两个公式可以知道：纯水的电导率为：0.055uS (18.18兆欧)
食盐的TDS-电导率换算系数为0.5.
所以：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CaO3(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。

水的电导率定义

电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm (S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。

电导率测量仪的测量原理是将两块平行的极板，放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（通常为正弦波电压），然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。

电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。

水的电导率的测量原理
　　
电导率的测量原理是将相互平行且距离是固定值L的两块极板（或圆柱电极），放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势（为了避免溶液电解，通常为正弦波电压，频率1～3kHz）。然后通过电导仪测量极板间电导。 　　

电导率的测量需要两方面信息。一个是溶液的电导G，另一个是溶液的几何参数K。电导可以通过电流、电压的测量得到。根据关系式S=K×G可以等到电导率的数值。这一测量原理在直接显示测量仪表中得到广泛应用。 　　

而K= L /A 　　A——测量电极的有效极板 　　L——两极板的距离 　　

这一值则被称为电极常数。在电极间存在均匀电场的情况下，电极常数可以通过几何尺寸算出。当两个面积为1cm的方形极板，之间相隔1cm组成电极时，此电极的常数K=1cm。如果用此对电极测得电导值G=1000μs，则被测溶液的电导率K=1000μs/ cm。 　　

一般情况下，电极常形成部分非均匀电场。此时，电极常数必须用标准溶液进行确定。标准溶液一般都使用KCl溶液这是因为KCl的电导率的不同的温度和浓度情况下非常稳定，准确。0.1mol/l的KCl溶液在25℃时电导率为12.88ms/cm。 　　

所谓非均匀电场（也称作杂散场，漏泄场）没有常数，而是与离子的种类和浓度有关。因此，一个纯杂散场电极是最复杂的电极，它通过一次校准不能满足宽的测量范围的需要。

水的电导率与硬度

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，系永久性硬水。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。

一百多年来，科学技术极大地推动近代工业、现代工业、当代工业高速发展，渐渐改善人类生活条件的同时，无处不在的化学技术、工业污染极大地破坏着地球环境的固有平衡，使水资源遭受着严重的污染，水，早已不在是几百年前大都可以直接饮用的水，而是含有许多悬浮物、胶体、以及钙、镁等有害重金属离子、病菌。由于家庭用水量的95％以上属非饮用性生活用水，因此，品质不良的水，不仅危害着人体健康，而且危害着涉水性日常生活、涉水性家庭器具。