1、硬度水总硬度水 总 硬 度 是 指 水 中 Ca2+、 Mg2+的 总 量 ， 它 包 括 暂 时 硬 度 和 永 久 硬 度 。 水 中 Ca2+、 Mg2+以 酸 式 碳 酸 盐 形 式 的 部 分 ， 因 其 遇 热 即 形 成 碳 酸 盐 沉 淀 而 被 除 去 ， 故 称 为 暂时 硬 度 ； 而 以 硫 酸 盐 、 硝 酸 盐 和 氯 化 物 等 形 式 存 在 的 部 分 ， 因 其 性 质 比 较 稳 定 ， 故 称 为永 久 硬 度 。硬 度 又 分 为 钙 硬 和 镁 硬 ， 钙 硬 是 由 Ca2+引 起 的 ， 镁 硬 是 由 Mg2+引 起 的 。水 硬 度 是 表
2、示 水 质 的 一 个 重 要 指 标 ， 对 工 业 用 水 关 系 很 大 。 水 硬 度 是 形 成 锅 垢 和 影响 产 品 质 量 的 主 要 因 素 。 因 此 ， 水 的 总 硬 度 即 水 中 钙 、 镁 总 量 的 测 定 ， 为 确 定 用 水 质 量和 进 行 水 的 处 理 提 供 依 据 。水 的 硬 度 分 为 碳 酸 盐 硬 度 和 非 碳 酸 盐 硬 度 两 种 。 碳 酸 盐 硬 度 主 要 是 由 钙 、 镁 的 碳 酸 氢 盐 Ca(HCO3)2、 Mg(HCO3)2所 形 成 的 硬 度 ， 还 有 少 量 的 碳 酸 盐 硬 度 。 碳 酸 氢 盐 硬
3、 度 经 加 热 之 后 分 解 成 沉 淀 物 从 水 中 除 去 ， 故 亦 称 为暂 时 硬 度 非 碳 酸 盐 硬 度 主 要 是 由 钙 镁 的 硫 酸 盐 、 氯 化 物 和 硝 酸 盐 等 盐 类 所 形 成 的 硬 度 。 这 类 硬 度 不 能 用 加热 分 解 的 方 法 除 去 ， 故 也 称 为 永 久 硬 度 ， 如 CaSO4、 MgSO4、 CaCl2、 MgCl2、 Ca(NO3)2、 Mg(NO3)2 等 。 碳 酸 盐 硬 度 和 非 碳 酸 盐 硬 度 之 和 称 为 总 硬 度 。 水 中 Ca2+的 含 量 称 为 钙 硬 度 。 水 中 Mg2+的
4、含 量 称 为 镁 硬 度 。 当 水 的 总 硬 度 小 于 总 碱 度 时 ， 它 们 之 差 ， 称 为 负 硬 度 .水的硬度是指水中含有盐的量，量越大，则表明硬度越高，检验水硬度最方便的方法是取要检验的水，然后让肥皂在水中溶解，之后搅拌，观察是否有泡末产生，泡末越多表明硬度越小，反之则越大。 所谓软水处理就是除掉其中的盐分，方法就很多的比如：蒸馏，用活性炭等。克分子(mol)定义：一定重量的物质，在数值上等于他的分子量，单位用克表示.这个量就称为一个克分子。如水的分子量为 18，而 18 克水就是 1 克分子水。1 克分子的水含有的分子数为：6.02X1023国际上规定：物质体系所包
5、含的结构粒子(如原子、分子、离子、电子、光子等) 数目与 12克碳(C12) 中的原子数目相等，则这体系的量为摩尔，符号 mol。水的硬度单位? 当量定义：当量表示元素相互化合时它们之间的重量关系。各种元素相互化合时，其重量比等于他们的当量比。元素的当量原子量/化合价化合物的当量化合物的分子量/正(或负)价总数如: 钙的当量= 原子量/化合价=40.078/2=20.039? 克当量定义：一定量的物质在数值上等于它的当量，单位以克表示， 这个量就称为该物质的 1 个克当 量。如：钙的当量为 20.039， 而 20.039 克的钙就等于 1 克当量? 硬度单位1 升水中含有的钙、镁离子的总毫克
6、分子数(mmol/L)。1 升水中含有的钙、镁离子的总毫克当量数(meq/L) 。1 升水中含有的 1/2 钙、1/2 镁离子的总毫克分子数。即：以氢离子为基本单位的物质的量浓度(氢摩尔浓度)(在数值上?钙、 ?镁离子的总毫克分子数等于钙、镁离子的总毫克当量数)以 CaCO3 摩尔质量来表示的 1 升水中含有钙、镁离子的摩尔总数。表示方法为 ppm(以CaCO3 计)如: CaCO3 的分子量为 100 其可接受或提供 1molH+的 摩尔质量为 50。硬度为2H+mmol/L 浓度，可表示为 250=100ppm(以 CaCO3 计)例：水质分析结果为 Ca2+=42.4mg/L，Mg2+=
7、25.5mg/L用上面 4 种方试表示其硬度(1)42.4/40.07+25.5/24.3=1.058+1.049=2.107mmol/L(2)42.4/20.03+25.5/12.15=4.22meq/L(3)4.22mmol/L(?Ca2+ ?Mg2+)(4)4.2250=211ppm(以 CaCO3 计)1 升水中含有的钙、镁离子总量等于 17.1ppm(以 CaCO3 计）定义为一个格令/加仑(gr/gallon)水质概述水是地球上分布最广的一种资源，水遍布海洋、河流、冰川、地下、大气中，同时水也是万物之源，我们生活、工农业生产、绿化、工艺生产都需要用水，同时随着科学的发展水处理技术已
8、经成为一个独立的科学分支，这章主要介绍水的特性及其应用。1.1 水资源的分布地球上海洋和陆地上的液态水和固态水构成了一个连续的圈层，覆盖着 3/4 以上的地球表面，海洋、河流、湖泊、地下水、冰川、积雪和土壤水和大气水等水体中总量共约 1.4x1019m3，如果将其平铺在地球表面上,水层厚度可达到约 3000 m 深，其中海水、咸湖水、地下咸水占总水量的 98%，冰川、积雪约占总水量的 1.7%，可供开发利用的淡只占总水量的 0.3%，约为 4x1019m3，因而淡水是有限的宝贵资源。1.2 水的特性水的分子式为 H2O，相对分子质量为 18.015，常温下是无色、无味、无臭的透明液体，纯水几乎
9、不导电。水有以下几种特点：1) 水的状态 水在常温下有气液固三态，水的融点为 0，沸点 100；2) 水的密度 水的密度是 3.98时最大，为 1g/m3,高于或低于此温度时,其密度都小于1g/m3; 3) 水的比热容 几乎在所有的液体和固体物质中,水的比热容是最大,同时有很大的蒸汽热和溶解热。4) 水的溶解能力 水有很大的介电常数，溶解能力极强，是一种很好的溶剂，溶于水中的物持可以进行许多化学反应，而且能与许多金属的氧化物、非金属氧化物及活泼金属产生化合作用。5) 水的电导 因为水是一种很弱的电解质，能电离出少量的氢和氢氧根离子，所以即使理想的纯水也有一定的导电能力，这种导电能力常用电导率来
10、表示，25时纯水的电阻率为18.3M。6) 水的化学性质 水能与金属和非金属作用放出氢，还能与许多金属和非金属的氧化物反应生成碱或酸。1.3 天然水体的物质组成天然水体在自然循环运动中，无时不与大气、土壤、岩石、各种矿物质、动植物等接触。由于水是一种很强的溶剂，极易与各种物质混杂，所以天然水体是含有许多溶解性和非溶解性的物质、组成成分又非常复杂的一种综合体。1.3.1 水中杂质的分类从水的净化和处理的需要，假定水中的物质均呈球形，并按其直径大小分成悬浮物、胶体和溶解物质三大类：1) 悬浮物 颗粒最大的为悬浮物质，粒径约在 10-4mm 以上，肉眼可见。这些微粒主要是由泥沙、粘土、原生动物、藻类
11、、细菌以及有机物等组成；2) 胶体 其次为胶体物质，粒径在 10-410-6 mm。胶体是许多离子和分子的集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物，有机胶体物质主要是腐殖质；3) 溶解物质 颗粒最小的是离子和分子，称为溶解物质，粒径10-6mm，主要是溶解于水中的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体。1.3.2 天然水中的杂质对水质的影响1) 悬浮物质： 泥沙、粘土：使水浑浊、产生粘泥藻类及原生动物：使水有色度、有臭味、浑浊并产生粘泥细菌：致病、产生粘泥、产生腐蚀其它不溶物质：产生沉积2) 胶体物质 溶胶（如硅胶）：致使结垢高分子化合物（如腐殖酸胶体等）：使水浑浊、产生吸附和
12、沉积 3) 溶解物质： HCO3-、CO32- 、 OH-：使水具有形成碳酸盐垢的倾向，例如碳酸钙、碳酸镁。SO42-：使水具有形成硫酸盐垢的倾向,例如硫酸钙、硫酸钡。Cl-：产生金属腐蚀。F-：过量可致病。Ca2+、Mg2+ ：可能形成结垢。Fe3+、Mn2+：产生气味，腐蚀金属，并可能形成氢氧化物沉淀。CO2：降低水的 pH。O2：腐蚀金属。1.4 常用的水质指标 1.4.1 毫克 /升（ppm）毫克/升是表示水中某种物质含量多少的单位。水的单位体积常用升表示，而水中含有的物质的量通常采用克来表示。由于一升水的体积通常为 1000 克，故 1 毫克/升的杂质相当于水中含有百万分之一份杂质，
13、故单位 ppm 在表示水中杂质时与此相当。 1.4.2 含盐量、电导率水的含盐量（也称矿化度）是表示水中所含盐类的数量。由于溶解盐类在水中一般以离子的形式存在，也可以表示为水中各种阳离和阴离子的量的和，其单位是 mg/L。由于溶解盐类在水中多以阴离子和阳离子形态存在。当水中插入一对通电电极时，在电场作用下，带电离子会产生定向移动，使水具有导电的性质，导电性能的强弱就用电导率来表示，其单位是 s/cm。水的含盐量越大，一般说来，电导率也越大，但由于不同的离子导电性能和质量均不同，故含盐量与电导率并无严格的对应关系。 1.4.3 水的浑浊度 水中存在的悬浮及胶体状态的微粒使水产生浑浊，其浑浊的程度
14、称为浑浊度。生活饮用水的浑浊度规定不可超过 5 度。1.4.4 水的硬度 水中的钙离子与镁离子同一些阴离子结合在一些，在水加热或浓缩时可能形成水垢。水中的钙与镁的含量和就是水的硬度。用 mmol/L 表示。通常也表示成等分子数量的 CaCO3 的质量浓度，单位为 mg/L CaCO3。1.4.5 水的碱度 水的碱度是指水中能够接受H+与强酸进行中和反应的物质含量。在天然水中，碱度主要由 HCO3-的盐类组成。单位为 mmol/L。通常也表示成等分子数量的 CaCO3 的质量浓度，单位为 mg/L CaCO3。1.4.6 水的 pH 值 水的 pH 值是表示水中氢离子浓度的负对数值，表示为pH=
15、 - Lg H+氢离子的浓度是水的酸碱性的标志，当 H+的浓度为 10-7mol/L 时，水呈中性。H+越多，水的酸性越强，反之水的碱性越强。对应 pH 表示即为当 pH 为 7 时，水呈中性。当 pH 为 0-7 时，水呈酸性，为 7-14 时，水呈碱性。电导率什么是电导率,为什么要测水的电导率有什么用?点击次数：366 发布时间：2009-6-25 15:43:27的导电性即水的电阻的倒数，通常用它来表示水的纯净度。电导率是物体传导电流的能力。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
16、导率（G）电阻（R）的倒数，是由电压和电流决定的。二电极式电导电极是目前国内使用最多的电导电极类型，实验式二电极式电导电极的结构是将二片铂片烧结在二平行玻璃片上，或圆形玻璃管的内壁上，调节铂片的面积和距离，就可以制成不同常数值的电导电极。通常有 K=1、K=5、K=10 等类型。而在线电导率仪上使用的二电极式电导电极常制成圆柱形对称的电极。当 K=1 时，常采用石墨，当K=0.1、0.01 时，材料可以是不锈钢或钛合金。多电极式电导电极，一般在支持体上有几个环状的电极，通过环状电极的串联和并联的不同组合，可以制成不同常数的电导电极。环状电极的材料可以是石墨、不锈钢、钛合金和铂金。电导电极还有四
17、电极类型和电磁式类型。四电极电导电极的优点是可以避免电极极化带来的测量误差，在国外的实验式和在线式电导率仪上较多使用。电磁式电导电极的特点是适宜于测量高电导率的溶液，一般用于工业电导率仪中，或利用其测量原理制成单组分的浓度计，如盐酸浓度计、硝酸浓度计等。 如何测定电导电极常数？为何要对常数进行校准？ 根据公式 K=S/G，电极常数 K 可以通过测量电导电极在一定浓度的 KCL 溶液中的电导G 来求得，此时 KCL 溶液的电导率 S 是已知的。由于测量溶液的浓度和温度不同，以及测量仪器的精度和频率也不同，电导电极常数 K 有时会出现较大的误差，使用一段时间后，电极常数也可能会有变化，因此，新购的
18、电导电极，以及使用一段时间后的电导电极，电极常数应重新测量标定，电导电极常数测量时应注意以下几点：1 测量时应采用配套使用的电导率仪，不要采用其它型号的电导率仪。 2 测量电极常数的 KCL 溶液的温度，以接近实际被测溶液的温度为好。 3 测量电极常数的 KCL 溶液的浓度，以接近实际被测溶液的浓度为好。浊度浊度水 中 含 有 泥 土 、 粉 砂 、 微 细 有 机 物 、 无 机 物 、 浮 游 生 物 等 悬 浮 物 和 胶 体 物 都 可 以使 水 质 变 的 浑 浊 而 呈 现 一 定 浊 度 ， 水 质 分 析 中 规 定 ： 1L 水 中 含 有 1mgSiO2 所 构 成的 浊
19、度 为 一 个 标 准 浊 度 单 位 ， 简 称 1 度 。浊 度 是 指 水 中 悬 浮 物 对 光 线 透 过 时 所 发 生 的 阻 碍 程 度 。 水 中 的 悬 浮 物 一 般 是 泥 土 、砂 粒 、 微 细 的 有 机 物 和 无 机 物 、 浮 游 生 物 、 微 生 物 和 胶 体 物 质 等 。 水 的 浊 度 不 仅 与 水 中悬 浮 物 质 的 含 量 有 关 ， 而 且 与 它 们 的 大 小 、 形 状 及 折 射 系 数 等 有 关 。 浊 度 可 用 比 浊 法 或散 射 光 法 进 行 测 定 。 我 国 一 般 采 用 比 浊 法 测 定 ， 将 水 样
20、和 用 高 岭 土 配 制 的 浊 度 标 准 溶 液进 行 比 较 侧 度 不 高 ， 并 规 定 一 升 蒸 馏 水 中 含 有 1 毫 克 二 氧 化 硅 为 一 个 浊 度 单 位 。 对 不同 的 测 定 方 法 或 采 用 的 标 准 物 不 同 ， 所 得 到 的 浊 度 测 定 值 不 一 定 一 致 。 浊 度 的 高 低 一 般不 能 直 接 说 明 水 质 的 污 染 程 度 ， 但 由 人 类 生 活 和 工 业 生 活 污 水 造 成 的 浊 度 增 高 ， 表 明 水质 变 坏 。浊 度 也 可 以 浊 度 计 来 测 定 的 。 浊 度 计 发 出 光 线 ， 使
21、 之 穿 过 一 段 样 品 ， 并 从 与 入 射光 呈 90的 方 向 上 检 测 有 多 少 光 被 水 中 的 颗 粒 物 所 散 射 。 这 种 散 射 光 测 量 方 法 称 作 散 射法 。 任 何 真 正 的 浊 度 都 必 须 按 这 种 方 式 测 量 。 浊 度 计 既 适 用 于 野 外 和 实 验 室 内 的 测 量 ，也 适 用 于 全 天 候 的 连 续 监 测 。 可 以 设 置 浊 度 计 ， 使 之 在 所 测 浊 度 值 超 出 安 全 标 准 时 发 出警 报 。浊 度 也 可 以 通 过 利 用 色 度 计 或 分 光 光 度 计 测 量 样 品 中
22、颗 粒 物 的 阻 碍 作 用 造 成 的 透射 光 强 衰 减 程 度 来 估 计 。 然 而 ， 管 理 机 构 并 不 承 认 这 种 方 法 的 有 效 性 ， 这 种 方 法 也 不 符合 美 国 公 共 卫 生 协 会 对 浊 度 的 定 义 。利 用 透 光 率 测 量 容 易 受 到 颜 色 吸 收 或 颗 粒 物 吸 收 等 干 扰 的 影 响 。 而 且 ， 透 光 率 和 用散 射 光 测 量 法 测 得 的 结 果 之 间 并 无 相 关 性 。 尽 管 如 此 ， 在 某 些 时 候 色 度 计 和 分 光 光 度 计的 测 量 结 果 可 以 在 水 处 理 系 统
23、 或 过 程 控 制 中 用 于 测 定 浊 度 的 大 幅 度 变 化 。 SDI 反渗透PH 值： PH 值，亦称氢离子浓度指数，是溶液中氢离子活度的一种标度，也就是通常意义上溶液酸碱程度的衡量标准。这个概念是 1909 年由丹麦生物化学家 Sren Peter Lauritz Srensen 提出。p 代表德语 potenz，意思是力量或浓度，H 代表氢离子（H+）。有时候 pH 也被写为拉丁文形式的 pondus hydrogenii。 通常情况下（25、298K 左右），pH 值是一个介于 0 和 14 之间的数，当 pH7 的时候，溶液呈碱性，当 pH=7 的时候，溶液为中性。 溶解氧
