純水電導(dǎo)率介紹

一、純水電導(dǎo)率的定義

理論上講，純凈的水中只有兩種離子，他們是水分解產(chǎn)生的H+和OH-。電導(dǎo)率是的0.055μS/cm 對(duì)應(yīng)不含任何雜質(zhì)的水樣在25℃下的電導(dǎo)率。

超純水的電導(dǎo)率由于很小，所以比較難以顯示。水的導(dǎo)電性能，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。因此往往用電阻率(MΩ.cm)來(lái)表示其純凈度。電阻率為電導(dǎo)率的倒數(shù)，這樣就得到純水的電導(dǎo)率。

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： R=ρ＆#183;L/F 式中ρ為電阻率，或稱比電阻。電阻的單位為歐姆（歐，代號(hào)Ω），或用微歐（μΩ），1Ω等于106μΩ電阻率的國(guó)際制（SI）單位為歐米（Ω＆#183;M）。 如果電極的截面積F做成1CM2，那么電阻值就等于電阻率。 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，純水電率很大，超純水電阻率就更大,也就說(shuō)水越純，電阻率越大。

二、純水的電阻率

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)，水中陰離子移向陽(yáng)極，陽(yáng)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)的大小等于電阻的倒數(shù)，即：S=1/R 。

三、純水的電導(dǎo)率是多少

即使在純水中也存在著H+和OH-兩種離子，經(jīng)常說(shuō)，純水是電的不良導(dǎo)體，但是嚴(yán)格地說(shuō)水仍是一種很弱的電解質(zhì)，它存在如下的電離平衡：H2O←→H++OH或2H2O←→H3+O+OH-其平衡常數(shù)：KW=[H+].[OH-]/H2O=10-14式中KW稱為水的離子積[H+]2=[OH-]2=10-14∴[H+]2=[OH-]2=10-7lH2O,0=λOH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2已知水的密度d25℃/H2O=0.9970781cm3

故原有假設(shè)為1的水分離子濃度只能達(dá)到0.99707。實(shí)際上是僅0.99707份額的水離解成0.99707.10-7的[H+]和[OH-]，那么離解后的[H+]和[OH-]電導(dǎo)率的總和KH2O用下式求出：KH2O=CM/1000λH2O=(0.99707.10-7/1000).548.42=0.05468μS.cm-1≈0.054μS.cm-1∴ρH2O=1/KH2O=1/0.05468×10-9=18.29(MΩ.cm)≈18.3(MΩ.cm)

由水的離子積為10-14可推算出理論上的高純水的極限電導(dǎo)為0.0547μS*cm-1，電阻為18.3MΩ.cm(25℃)。

水的電導(dǎo)率的溫度系數(shù)在不同電導(dǎo)率范圍有不同的溫度系數(shù)。對(duì)于常用的1μS*cm-1的蒸餾水而言大約為+2.5%-1。

四、各種純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)

純水分為：工業(yè)純水和飲用純水

工業(yè)純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：在25攝氏度中，普通純水：EC=1~10us/cm；高純水：EC=0.1~1.0us/cm；超純水：EC=0.1~0.055；

制藥用純化水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):電導(dǎo)率 ≤2μS/cm (電阻率≥0.5 MΩ.CM),(2010版藥典標(biāo)準(zhǔn))

飲用純水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn):EC=1~10 us/cm(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn))

五、純水電導(dǎo)率測(cè)定方法

純化水設(shè)備在線電導(dǎo)率與與溫度、PH值都密切相關(guān)。所以在測(cè)量電導(dǎo)率的時(shí)候需要充分考慮到溫度與PH值的情況。電導(dǎo)率的詳細(xì)測(cè)量方法如下：

使用在線或離線電導(dǎo)率儀，記錄測(cè)定溫度。在表1中，測(cè)定溫度對(duì)應(yīng)的電導(dǎo)率值即為限度值。如測(cè)定溫度未在表1中列出，則應(yīng)采用線性內(nèi)插法計(jì)算得到限度值。如測(cè)定的電導(dǎo)率值不大于限度值，則判為符合規(guī)定；如測(cè)定的電導(dǎo)率值大于限度值，則判為不符合規(guī)定。

純化水設(shè)備在線電導(dǎo)率與與溫度、PH值都密切相關(guān)。所以在測(cè)量電導(dǎo)率的時(shí)候需要充分考慮到溫度與PH值的情況。

六、溫度對(duì)純水電導(dǎo)率的影響

電導(dǎo)率在很大程度上受水樣溫度的影響，水樣溫度越高則離子活性越高，電導(dǎo)率越高。我們通常使用溫度系數(shù)α 來(lái)表征電導(dǎo)率受溫度的影響狀況，不同介質(zhì)的溫度系數(shù)不同，超純水與糖漿的溫度系數(shù)較高，而低濃度酸堿溶液的溫度系數(shù)相對(duì)較低。

實(shí)際上，介質(zhì)的溫度系數(shù)α 不是常數(shù)而是隨溫度的變化而變化。需要注意，任意溫度時(shí)的溫度系數(shù)總是以25℃參考溫度為基準(zhǔn)，也就是說(shuō)α(T)并不是電導(dǎo)率—溫度曲線在溫度T 時(shí)的斜率。這一點(diǎn)比較容易引起混淆。

另外，溫度系數(shù)α 除了與溫度有關(guān)，還與介質(zhì)濃度有關(guān)。

為了補(bǔ)償溫度對(duì)電導(dǎo)率測(cè)量的影響，電導(dǎo)率測(cè)量變送器必須具有溫度自動(dòng)補(bǔ)償電路，這樣儀表所顯示的電導(dǎo)率為換算到25℃標(biāo)準(zhǔn)溫度時(shí)的電導(dǎo)率。溫度測(cè)量是通過(guò)傳感器中的熱敏電阻完成的。熱敏電阻的精度越高則溫度測(cè)量越準(zhǔn)確，溫度補(bǔ)償后的電導(dǎo)率越準(zhǔn)確。對(duì)于超純水，強(qiáng)烈建議使用±0.1℃準(zhǔn)確度的熱敏電阻。