纯水常见技术问题

1. 水的电阻率
在测定水的导电性时，与水的电阻值大小有关，电阻值大，导电性能差，电阻值小，导电性能就良好。根据欧姆定律，在水温一定的情况下，水的电阻值 R 大小与电极的垂直截面积 F 成反比，与电极之间的距离 L 成正比，如下式： R=ρ·L/F 式中 ρ-- 电阻率，或称比电阴。电阴的单位为欧姆（欧，代号 Ω ），或用微欧（ μΩ ）， 1Ω 等于 106μΩ ；电阻率的国际制（ SI ）单位为欧米（ Ω·m ）。如果电极的截面积 F 做成 1cm2 ，两电极间的距离 L 为 1cm ，那么电阻值就等于电阻率。水的电阻率的大小，与水中含盐量的大小、水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。因此，纯净的水电阻率很大，超纯水电阻率就更大。水越纯，电阻率越大。
2. 电导率
电阻率的倒数即称之为电导率 L 。在液体中常以电阻的倒数 —— 电导来衡量其导电能力的大小。电导 L 的计算式如下式所示： L=l/R=S/l ，电导的单位用姆欧又称西门子。用 S 表示，由于 S 单位太大。常采用毫西门子，微西门子单位 1S=103mS=106μS 。
温度对电导的影响
溶液的电阻是随温度升高而减小，即溶液的浓度一定时，它的电导率随着温度的升高而增加，其增加的幅度约为 2%℃-1 。另外同一类的电解质，当浓度不同时，它的温度系数也不一样。在低浓度时，电导率的温度之间的关系用下式表示： L1=L0[1+α(t-t0)+β(t-t0)2] 由于第二项 β(t-t0)2 之值较小，可忽略不计。在低温时的电导率与温度的关系可用以下近似值 L1=L0[1+α(t-t0)] 表示，因此实际测量时必须加入温度补偿。
电导的温度系数
对于大多数离子，电导率的温度系数大约为 +1.4%℃-1 ～ 3%℃-1 对于 H+ 和 OH- 离子，电导率温度系数分别为 1.5%℃-1 和 1.8%℃-1 ，这个数值相对于电导率测量的准确度要求，一般为 1% 或优于 1% ，是不容忽视的。
3. 纯水的电导率
即使在纯水中也存在着 H+ 和 OH- 两种离子，经常说，纯水是电的不良导体，但是严格地说水仍是一种很弱的电解质，它存在如下的电离平衡：
H2O←→H++OH 或 2H2O←→H3+O+OH-
其平衡常数：
KW=[H+].[OH-]/H2O=10-14
式中 KW 称为水的离子积
[H+]2=[OH-]2=10-14
∴[H+]2=[OH-]2=10-7
lH2O,0=λOH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2
已知水的密度 d25℃/H2O=0.9970781cm3
故原有假设为 1 的水分离子浓度只能达到 0.99707 。实际上是仅 0.99707 份额的水离解成 0.99707.10-7 的 [H+] 和 [OH-] ，那么离解后的 [H+] 和 [OH-] 电导率的总和 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)
由水的离子积为 10-14 可推算出理论上的高纯水的极限电导为 0.0547μS.cm-1 ，电阻为 18.3MΩ.cm(25℃) 。
水的电导率的温度系数在不同电导率范围有不同的温度系数。对于常用的 1μS.cm-1 的蒸馏水而言大约为 +2.5%-1 。
4.TDS
TDS 是英文 total dissolved solids 的缩写，中文译名为溶解性总固体，测量单位为毫克 / 升（ mg/L ） , 它表明 1 升水中溶有多少毫克溶解性总固体。
TDS 概念是个舶来品，在美国、台湾水处理领域广泛使用， TDS 值的测量工具 一般是用 TDS 笔，其测量原理实际上是通过测量水的电导率从而间接反映出 TDS 值。在物理意义上来说，水中溶解物越多，水的 TDS 值就越大，水的导电性也越好，其电导率值也越大。
通俗的讲： TDS 值代表了水中溶解物杂质含量， TDS 值越大，说明水中的杂质含量大，反之，杂质含量小。
TDS 笔使用方法：打开 TDS 笔探针盖，按下标有 ON OFF 按钮，待液晶屏显示后，将 TDS 笔插入被测水中，待数值稳定后，按下标有 HOLD 按钮，拿出 TDS 笔读取数值方可，测试完毕后，用干纸将 TDS 笔探针擦拭干净。
影响 TDS 值测试的因素：
水温： TDS 笔不可用于测量高温水体（例如：热开水）
水的流速： TDS 笔不能用于测量晃动较大的水体
水质污染： TDS 笔不能用于测量污染浓度较高的水体
5. 水的硬度
水中有些金属阳离子，同一些阴离子结合在一起，在水被加热的过程中，由于蒸发浓缩，容易形成水垢，附着在受热面上而影响热传导，我们抒水中这些金属离子的总浓度称为水的硬度。如在天然水中最常见的金属离子是钙离子（ Ca2+ ）和镁离子（ Mg2+ ），它与水中的阴离子如碳酸根离子（ CO32- ）、碳酸氢根离子（ HCO3- ）、硫酸根离子（ SO42- ）、氯离子（ CL- ）、以及硝酸根离子（ NO3- ）等结合在一起，形成钙镁的碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、氯化物、以及硝酸盐等硬度。水中的铁、锰、钭等金属离子也会形成硬度，但由于它们在天然水中的含量很少，可以略去不计。因此，通常就把 Ca2+ 、 Mg2+ 的总浓度看作水的硬度。水的硬度对锅炉用水的影响很大，因此，应根据各种不同参数的锅炉对水质的要求对水进行软化或除盐处理。
6.TDS 和电导率之间的关系
对于大多数水源，电导率 /TDS 的比率为 1.2-1.7 之间，海水选用 1.4 比率而苦咸水选用 1.3 比率进行换算，通常能够得到较好的近似换算率。
7. 温度对产水量有何影响温度越高，产水量越高，反之亦然，在较高的温度条件下运行时，应调低运行压力，使产水量保持不变，反之亦然。