水和电导率仪的基本知识

TDS用来衡量水中所有离子的总含量, 通常以ppm表示
在纯水谁制造业，电导率也可用来间接表征TDS.
溶液的电导率等于溶液中各种离子电导率之和，比如：纯食盐溶液：

Cond.=Cond(pure? water) + Cond(NaCl) 或者Cond.= 0.055 + Cond(NaCl)

电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可用采用线性公式表示: 例如. 100uS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS（uS：微西门子）
从上面两个公式可以知道：纯水的电导率为：0.055uS (18.18兆欧)
食盐的TDS-电导率换算系数为0.5.
所以：经验公式是：将以微西门子为单位的电导率折半约等于TDS（ppm）
有时TDS 也用其它盐类表示,如CaO3(系数则为0.66)
TDS与电导率的换算系数可以在0.4-1.0之间调节，以对应不同种类的电解质溶液。

电 导 率
电导率是物质传送电流的能力，与电阻值相对，单位Siemens/cm (S/cm)，该单位的10-6以μS/cm表示，10-3时以mS/cm表示。
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，电导率(G)--电阻(R)的倒数，由导体本身决定的。
电导率的基本单位是西门子（S），原来被称为欧姆。因为电导池的几何形状影响电导率值，标准的测量中用单位电导率S/cm来表示，以补偿各种电极尺寸造成的差别。单位电导率（C）简单的说是所测电导率（G）与电导池常数(L/A)的乘积.这里的L为两块极板之间的液柱长度，A为极板的面积。

水 的 硬 度
水的硬度是指水中钙、镁离子的浓度，硬度单位是ppm，1ppm代表水中碳酸钙含量1毫克/升（mg/L）。

水 质 硬 度 单 位 换 算
硬度单位           ppm           德国硬度       法国硬度         英国硬度
1ppm =         1.000ppm     0.0560         0.1                 0.0702
1德国硬度=     17.847ppm     1                 1.7847           1.2521
1法国硬度=     10.000ppm     0.5603         1                   0.7015
1英国硬度=     14.286ppm     0.7987         1.4285             1

电 导 率 与 水 的 硬 度
水溶液的电导率直接和溶解固体量浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。电导率和溶解固体量浓度的关系近似表示为：1.4μS/cm=1ppm或2μS/cm=1ppm（每百万单位CaCO3）。利用电导率仪或总固体溶解量计可以间接得到水的总硬度值，如前述，为了近似换算方便，1μs/cm电导率 = 0.5ppm硬度

但是需要注意：（1）以电导率间接测算水的硬度，其理论误差约20-30ppm（2）溶液的电导率大小决定分子的运动，温度影响分子的运动，为了比较测量结果，测试温度一般定为20℃或25℃（3）采用试剂检测可以获取比较准确的水的硬度值。

软 水 与 硬 水
水分为软水、硬水，凡不含或含有少量钙、镁离子的水称为软水，反之称为硬水。水的硬度成份，如果是由碳酸氢钠或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钠，生成的不溶性碳酸盐而沉淀，水由硬水变成软水）；如果是由含有钙、镁的硫酸盐或氯化物引起的，系永久性硬水。依照水的总硬度值大致划分，总硬度0-30ppm称为软水，总硬度60ppm以上称为硬水，高品质的饮用水不超过25ppm，高品质的软水总硬度在10ppm以下。在天然水中，远离城市未受污染的雨水、雪水属于软水；泉水、溪水、江河水、水库水，多属于暂时性硬水，部分地下水属于高硬度水。

一百多年来，科学技术*地推动近代工业、现代工业、当代工业高速发展，渐渐改善人类生活条件的同时，无处不在的化学技术、工业污染*地破坏着地球环境的固有平衡，使水资源遭受着严重的污染，水，早已不在是几百年前大都可以直接饮用的水，而是含有许多悬浮物、胶体、以及钙、镁等有害重金属离子、病菌。由于家庭用水量的95％以上属非饮用性生活用水，因此，品质不良的水，不仅危害着人体健康，而且危害着涉水性日常生活、涉水性家庭器具。
25度硬水的配制

标准硬水：硬度以碳酸钙计为 0.342g/L，配制方法如下：
方法一：称取无水氯化钙 0.304g和带结晶水的氯化镁 0.139g于 1000mL的容量瓶中，用蒸馏水溶解稀释至刻度。

方法二：称取 2.740g碳酸钙及 0.276g氧化镁，用少量 2mol/L盐酸溶解，在水浴上蒸发至干以除去多余的盐酸。然后用蒸馏水将残留物完全转移至 100mL容量瓶中，并用蒸馏水稀释至刻度，再取出 10mL该溶液于 1000mL的容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。

方法三：
1）A溶液—0.04mol/L钙离子溶液的配制
准确称取碳酸钙 4.000g于 800mL烧杯中，加入少量水润湿，然后缓缓加入 1.0mol/L盐酸 82mL，充分搅拌混合，待碳酸钙钱部溶解后，加水 400mL，煮沸除去二氧化碳。冷却至室温，加入 2滴甲基红指示液，用 1mol/L氨水中和至橙色。将此溶液转移到 1000mL容量瓶中，用水定容后摇匀，备用。
2）B溶液———0.04mol/L镁离子溶液的配制
准确称取氧化镁 1.631g于 800mL烧杯中，加少量水润湿，然后缓缓加入 1.0mol/L盐酸 82mL，充分搅拌混合并缓慢加热，待氧化镁全部溶解后，加蒸馏水 400mL，煮沸除去二氧化碳。冷却至室温后，加入 2滴甲基红指标剂溶液，用 1mol/L氨水中和至橙色，将此溶液转移到 1000L容量瓶中，用水定容后摇匀，备用。
3）标准硬水配制
移取 68.5mL溶液 A和 17.0mL溶液 B溶于 1000mL烧杯中，加入 800mL水，滴加0.1mol/L氢氧化钠溶液或 0.1mol/L盐酸溶液，调节溶液 pH为 6.0-7.0，将溶液转移到1000mL容量瓶中，定溶摇匀，备用。
以上三种方法可任选一种。

关于水质硬度换算

mg/L－－－是毫克每升，
meq/L－－－是毫克当量每升，
mol/L－－－－是莫尔每升，但应该是mmol/L－－－毫莫尔每升。

其常见单位的换算有 :
1mmol/L(1/2Ca2+ 、 1/2Mg2+)=50 ppm( 以 CaC03计 )
1mmol/L(1/2Ca2+、 1/2Mg2+)=2.92grain/gallon(格令 / 加仑 )
lgrain/gallon( 格令 / 加仑 ) =17.lppm( 以 CaC03计)
1m3=264gallon (US)( 美加仑 )=22O ganon(UK)（英加伦 )
lkg=2.2pounds ( 英镑 )
1ppm=1mg/L