主要包括: PH,TDS,總硬度和鐵含量及類型
•PH值(Potential of Hydrogen)
PH是氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù),表示溶液是酸性還是堿性。PH以0到14的尺標(biāo)度量,以7.0為中點(diǎn)或中和點(diǎn)。
PH值尺標(biāo)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
酸性 中性 堿性
觀察上面坐標(biāo),我們可得出結(jié)論:6.0比中性僅“酸性略強(qiáng)”,但考慮到上面的科學(xué)定義,PH每下降一個(gè)整數(shù),溶液的酸度增加10倍。因此PH4.0的酸性是PH7.0的1000倍;反之,PH10.0的堿性是PH7.0的1000倍。
溶解于水中的所有礦物質(zhì)總體稱作總?cè)芙夤腆w(TDS)。TDS可通過加各種陽離子或各種陰離子求得(陽離子和陰離子配對(duì)數(shù))。
例如:
鈣=21GPG(359.1mg/l) 氯=16GPG(237.6mg/l)
鎂=9GPG(153.9mg/l) 硫酸根=4GPG(68.4mg/l)
鈉=13GPG(222.3mg/l) 碳酸根=23GPG(393.3mg/l)
總陽離子=43GPG(735.3mg/l) 總陰離子=43GPG(735.3mg/l)
總?cè)芙夤腆w(TDS)=43GPG(735.3mg/l)
注意:TDS,總陽離子數(shù)和總陰離子數(shù)必須相等。
溶解固體總量的90%以上是以下六種礦物質(zhì):
陽離子:Ca2+,Mg2+,Na+ 陰離子:Cl-,SO42-,CO3-
注:Ca2+和Mg2+是兩種硬性礦物質(zhì)的主要離子。 GPG---格令/ 加侖
鐵約占地殼的5%,也是最常見的水問題之一。
當(dāng)鐵暴露于空氣、氯氣中或受熱時(shí),從相對(duì)無害的二價(jià)狀態(tài)轉(zhuǎn)變到令人討厭的三價(jià)狀態(tài):FeO+2H2CO3→Fe(HCO3)2+H2O
4Fe(HCO3)2+O2+2H2O → 4Fe(OH)3+8CO2
當(dāng)鐵與某些嗜鐵細(xì)菌一起存在時(shí),問題變得更為嚴(yán)重,細(xì)菌消耗鐵以維持生命,最終死亡,留下淤渣可堵塞水管和閥門。
三種主要嗜鐵細(xì)菌:Gallionella (蓋氏鐵柄桿菌屬)
Crenothrix (鐵細(xì)菌屬)
Leptothrix (汗毛菌屬)
錳是一種稀有的金屬,它的化學(xué)、物理性能均與鐵非常相似。錳通過與鐵類似的反應(yīng)進(jìn)入水中,并以類似的方式被氧化:
MnO + 2H2CO3 →Mn(HCO3)2 + H2O
Mn2++O2 + 2H2O →2MnO2 + 4H+
二氧化錳(MnO2)在低達(dá)0.05 PPM(0.05mg/L)的水平上就會(huì)引起黑色污污。情況既然如此,可以想象2PPM(2mg/L)的濃度將會(huì)怎樣。
1) 水在大氣中凝聚, 溶解空氣中的二氧化碳, 形成弱酸
H2O+CO2 →H2CO3
2)該酸隨雨落地,流過土壤到達(dá)巖床,溶解石灰、中和,同時(shí)變硬
H2CO3+CaCO3→Ca(HCO3)2 H2+MgCO3→Mg(HCO3)2
3) 鈣,鎂形成硬性水垢
CaCl2 氯化鈣
MgCl2 氯化鎂
CaSO4 硫酸鈣
MgSO4 硫酸鎂
4) 硬性物質(zhì)引起的問題是多重的, 最常見的是硬垢,反應(yīng)水“硬化”現(xiàn)象的方程式如下:
Ca(HCO3)2→加熱→CaCO3+H2O+CO2
水的堿度是指水中能夠接受[H+]離子與強(qiáng)酸進(jìn)行中和反應(yīng)的物質(zhì)含量。堿度是表示水中CO32-,HCO3-,OH-及其它一些弱酸鹽類的總和。
在水中碳酸氫鹽與氫氧化物不能同時(shí)存在:
HCO3-+OH-=CO32-+H2O
因此,水中的堿度以五種形式存在:
1)HCO3- 2)CO32-
3)OH- 4)HCO3-+CO32- 5)CO32-+OH-
堿度對(duì)鍋爐運(yùn)行影響
堿度對(duì)鍋爐的腐蝕,主要是苛性脆化腐蝕,是由水中NaOH造成?列源嗷g會(huì)使金屬晶粒間發(fā)生裂紋。其后果輕者使鍋爐不能使用,重者發(fā)生鍋爐爆炸,造成嚴(yán)重后果。
NaHCO3 → NaOH + CO2
Na2CO3 + H2O → 2NaOH + CO2
定義:一定重量的物質(zhì),在數(shù)值上等于他的分子量,單位用克表示.這個(gè)量就稱為一個(gè)克分子。如水的分子量為18,而18克水就是1克分子水。
1克分子的水含有的分子數(shù)為:6.02X1023
國際上規(guī)定:物質(zhì)體系所包含的結(jié)構(gòu)粒子(如原子、分子、離子、電子、光子等)數(shù)目與12克碳(C12)中的原子數(shù)目相等,則這體系的量為摩爾,符號(hào)mol。
定義:當(dāng)量表示元素相互化合時(shí)它們之間的重量關(guān)系。各種元素相互化合時(shí),其重量比等于他們的當(dāng)量比。
元素的當(dāng)量=原子量/化合價(jià)
化合物的當(dāng)量=化合物的分子量/正(或負(fù))價(jià)總數(shù)
如: 鈣的當(dāng)量=原子量/化合價(jià)
=40.078/2=20.039
定義:一定量的物質(zhì)在數(shù)值上等于它的當(dāng)量,單位以克表示, 這個(gè)量就稱為該物質(zhì)的1 個(gè)克當(dāng) 量。
如:鈣的當(dāng)量為20.039, 而20.039克的鈣就等于1克當(dāng)量
1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克分子數(shù)(mmol/L)。
1升水中含有的鈣、鎂離子的總毫克當(dāng)量數(shù)(meq/L)。
1升水中含有的1/2鈣、1/2鎂離子的總毫克分子數(shù)。
即:以氫離子為基本單位的物質(zhì)的量濃度(氫摩爾濃度)
(在數(shù)值上½鈣、½鎂離子的總毫克分子數(shù)等于鈣、鎂離子的總毫克當(dāng)量數(shù))
以CaCO3摩爾質(zhì)量來表示的1升水中含有鈣、鎂離子的摩爾總數(shù)。表示方法為ppm(以CaCO3計(jì))
如: CaCO3的分子量為100其可接受或提供1mol[H+]的 摩爾質(zhì)量為50。硬度為2[H+]mmol/L濃度,可表示為2×50=100ppm(以CaCO3計(jì))
例:水質(zhì)分析結(jié)果為Ca2+=42.4mg/L,Mg2+=25.5mg/L
用上面4種方試表示其硬度
(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(½Ca2+ ½Mg2+)
(4)4.22×50=211ppm(以CaCO3計(jì))
1升水中含有的鈣、鎂離子總量等于17.1ppm(以CaCO3計(jì))定義為一個(gè)格令/加侖(gr/gallon)。