水的电导率

本文探讨了海水电导率的测量原理与应用,比较了海水、自来水(如宁波慈溪、上海嘉定等地)和纯水(工业及饮用)的电导率范围,以及纯化水电导率不稳定的原因与处理方法。同时,强调了电导率测定中的电极选择对精度的重要性。

不同水体的电导率

1、海水电导率

横截面积为1平方厘米的海水水柱单位长度的电导称“海水电导率”。是电导测量海水盐度的一种方法。海水电导率大约为30000µS/cm。

人们对海水电导的研究已有近百年的历史,主要着重于实用方面——利用海水电导测海水的盐度。因为海水是多种成分的电解质溶液,故海水的电导率取决于盐度、温度和压力。在温度、压力不变的情况下,电导率的差异反映着盐度的变化。根据这个原理,可以由测定海水的电导率来推算海水的盐度。近代科学家已经进一步完善了电导测盐的方法,使其成为测量海水盐度的精确方法,并在海洋调查中开发了多种电导测盐仪器。

海水的电导率(电阻率的倒数)通常用符号σ表示,一般在3-5欧/米。温度17℃时,标准海水的电导率为4.54-4.81欧/米,是铜的10-7倍、玻璃的1012倍。海水的电导率比一般的湖水、河水的大千倍以上。

2、自来水的电导率

家用自来水的电导率一般介于125~1250 μs/cm之间,其中含有微量导电离子(如钙、镁离子 等),水就是一种导电液体。纯净水的电导率小于等于10微西门子每厘米。自来水电导率超过150以上的,Z好过滤后再喝,毕竟大部分都是金属离子。

宁波 慈溪市:80-150us/cm;

上海嘉定:150-500us/cm,偏差非常大,可能是受上游的影响问题;

吉林市:100-200us/cm,靠近松花江,水质有保证;

浙江省嘉兴市:100-400us/cm江苏省南通市:150-300us/cm。

3、纯水的电导率

纯水分为:工业纯水和饮用纯水

工业纯水:在25摄氏度中,

1)普通纯水:EC=1~10us/cm;

2)高纯水:EC=0.1~1.0us/cm;

3)超纯水:EC=0.1~0.055;

饮用纯水:EC=1~10 us/cm(国家标准)

纯化水电导率过高现象

所有经医用纯化水设备制取得来的纯化水均需要实时监测,在日常监测过程中,纯化水电导率不稳定时Z常见的情况之一,首先我们要了解纯化水电导率过高原因是什么,从而有效解决问题,提高供水效率。

1、一般情况下,电导率高是指整个水处理系统与初始状态一致,没有发生变化。这时候引起电导率高的原因是反渗透膜组件老化导致脱盐率下降,正确处理方法是更换反渗透主机的反渗透膜,通常更换频率(周期)是2-3年一次。

2、医用纯化水设备正常运行电导率突然升高,排水量增大。这种情况是由于反渗透膜组件连接密封圈泄露造成的电导率急剧升高,建议更换密封圈。具体方法是检测每个膜组件的水质情况,找出泄露的部分更换。

3、医用纯化水设备在运行一段时间后产水量没变化,电导率升高,排水量增大。说明膜被氧化性介质降解,电导率升高,需要更换膜组件。

水的电导率测定

在电导率测量过程中,正确选择电导电极常数,对获得较高的测量精度是非常重要的。可配用的常数为0.01、0.1、1.0、10四种不同类型的电导电极。用户应根据以下测量范围参照表选择相应常数的电导电极。

测量范围参照表选择相应常数的电导率电极

测量范围(μS/cm) 推荐使用电导常数的电极

电极常数×(1~3000)μS/cm, 0~99.9℃

0.01~30μS/cm ; (配0.01电极);

0.1~300μS/cm ; (配0.1电极);

1.0~3000μS/cm ; (配1.0 电极);

10~30000μS/cm ; (配10.0电极

注:对常数为1.0、10类型的电导电极有“光亮”和“铂黑”二种形式,镀铂电极习惯称作铂黑电极,对光亮电极其测量范围为(0~300)μS/cm为宜哦。

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提供的引用内容未涉及电极法测量盐电导率的程序设计方法相关信息,不过一般而言,电极法测量盐电导率程序设计可以遵循以下思路。 ### 硬件连接与初始化 首先要完成硬件连接,将电极传感器与数据采集设备(如 Arduino、单片机等)连接。在程序里对这些设备进行初始化操作,设置通信接口、波特率等参数。以 Arduino 为例,代码如下: ```cpp #include <Wire.h> // 假设电极传感器连接到 A0 引脚 const int sensorPin = A0; void setup() { // 初始化串口通信 Serial.begin(9600); } ``` ### 数据采集 借助数据采集设备读取电极传感器输出的模拟或数字信号。若为模拟信号,需进行模数转换(ADC)。示例代码如下: ```cpp void loop() { // 读取传感器数值 int sensorValue = analogRead(sensorPin); // 打印原始传感器数值 Serial.print("Raw sensor value: "); Serial.println(sensorValue); delay(1000); // 每秒读取一次 } ``` ### 信号处理与校准 对采集到的信号进行处理,去除噪声干扰。同时,要对传感器进行校准,将传感器输出的数值转换为实际的电导率值。校准过程通常需要使用已知电导率的标准溶液。示例代码如下: ```cpp // 校准参数 const float calibrationFactor = 0.1; // 假设校准因子 const float offset = 0.0; // 假设偏移量 float convertToConductivity(int sensorValue) { // 将传感器数值转换为电导率 float conductivity = (float)sensorValue * calibrationFactor + offset; return conductivity; } void loop() { int sensorValue = analogRead(sensorPin); float conductivity = convertToConductivity(sensorValue); // 打印电导率值 Serial.print("Conductivity: "); Serial.print(conductivity); Serial.println(" mS/cm"); delay(1000); } ``` ### 数据存储与显示 把测量得到的电导率数据存储到本地存储设备(如 SD 卡)或者上传到云端服务器。同时,通过显示屏(如 LCD 屏幕)实时显示电导率数值。示例代码如下: ```cpp #include <LiquidCrystal.h> // 初始化 LCD 屏幕 LiquidCrystal lcd(12, 11, 5, 4, 3, 2); void setup() { Serial.begin(9600); lcd.begin(16, 2); // 16x2 LCD 屏幕 } void loop() { int sensorValue = analogRead(sensorPin); float conductivity = convertToConductivity(sensorValue); // 显示电导率值 lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Conductivity: "); lcd.print(conductivity); lcd.print(" mS/cm"); delay(1000); } ``` ### 异常处理与报警 在程序中添加异常处理机制,当测量值超出正常范围时触发报警。示例代码如下: ```cpp const float minConductivity = 0.0; const float maxConductivity = 10.0; void loop() { int sensorValue = analogRead(sensorPin); float conductivity = convertToConductivity(sensorValue); if (conductivity < minConductivity || conductivity > maxConductivity) { // 触发报警,例如点亮 LED 灯 digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); } else { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); } lcd.setCursor(0, 0); lcd.print("Conductivity: "); lcd.print(conductivity); lcd.print(" mS/cm"); delay(1000); } ```
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