Кондуктометрическое определение удельной электрической проводимости и общей минерализации природных вод

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 11Следующая ⇒

Цель работы: изучение методики и прибора для определения удельной электрической проводимости и минерализации природных вод.

Вопросы. Удельная электрическая проводимость растворов электролитов. Факторы, обуславливающие электрическую проводимость природных вод. Минерализация природных вод. Классификация природных вод по минерализации. Кондуктометр АНИОН-7020.

Теоретическая часть

1. Электропроводность природной воды.

Удельная электрическая проводимость раствора электролита χ – это электрическая проводимость объема раствора, заключенного между двумя параллельными электродами, имеющими площадь по одному квадратному метру и расположенными на расстоянии одного метра друг от друга.

Удельная электрическая проводимость является величиной, обратной удельному сопротивлению ρ:

. (12)

Удельное сопротивление определяется по уравнению

, (13)

где R – сопротивление проводника, Ом; l – длина проводника, м; S – поперечное сечение проводника, м².

Из уравнений (21) и (22) следует, что

, (14)

где - проводимость проводника, См = Ом ^- ¹ .

Размерность удельной электропроводности выражается об-ратной величиной

. (15)

В основу измерения удельной электрической проводимости (УЭП) раствора положен принцип измерения проводимости рас-твора в ячейке Кольрауша и автоматического умножения результатов на постоянную K ячейки согласно формуле (25)

, (16)

где G – электропроводность раствора, См; K – постоянная ячейки, хранящаяся в памяти прибора, м^-1.

Полученное значение УЭП может быть автоматически переcчитано в значение концентрации одного из распространённых электролитов (минерализацию) по формуле (26)

, (17)

где С - концентрация раствора заданного электролита; l ₀ - предельная эквивалентная электрическая проводимость при 25 ^оС; a, b - коэффициенты, соответствующие выбранному электролиту и хранящиеся в памяти прибора.

Электрическая проводимость природной воды зависит в основном от концентрации растворенных минеральных солей и температуры. Природные воды представляют в основном смешанные растворы сильных электролитов. Минеральную часть воды составляют ионы Na⁺,K⁺,Ca²⁺,Cl^-,SO₄^2-,HCO₃^-. Этими ионами и обуславливается электропроводность природных вод. Присутствие других ионов, например Fe³⁺, Fe²⁺, Mn²⁺, Al³⁺, NO₃, HPO₄^2-, H₂PO₄^-, не сильно влияет на электропроводность, если эти ионы не содержатся в воде в значительных количествах (например, ниже выпусков производственных или хозяйственно-бытовых сточных вод). По значениям электропроводности природной воды можно приближенно судить о минерализации воды с помощью предварительно установленных зависимостей.

Нормируемые величины минерализации приблизительно соответствуют удельной электропроводности 2 мСм/см (1000 мг/дм³) и 3 мСм/см (1500 мг/дм³) в случае как хлоридной (в пересчете на NaCl), так и карбонатной (в пересчете на CaCO₃) минерализации.

Величина удельной электропроводности служит приблизительным показателем суммарной концентрации электролитов, главным образом неорганических, и используется в программах наблюдений за состоянием водной среды для оценки минерализации вод. Удельная электропроводность - удобный суммарный индикаторный показатель антропогенного воздействия.

2. Минерализация природной и питьевой воды.

Суммарное содержание всех найденных при химическом анализе воды минеральных веществ; обычно выражается в мг/дм³ (до 1000 мг/дм³) и % (промилле или тысячная доля при минерализации более 1000 мг/дм³).

Минерализация природных вод, определяющая их удельную электропроводность, изменяется в широких пределах. Большинство рек имеет минерализацию от нескольких десятков миллиграммов в литре до нескольких сотен. Их удельная электропроводность варьирует от 30 мкСм/см до 1500 мкСм/см. Минерализация подземных вод и соленых озер изменяется в интервале от 40-50 мг/дм³ до 650 г/кг (плотность в этом случае уже значительно отличается от единицы). Удельная электропроводность атмосферных осадков (с минерализацией от 3 до 60 мг/дм³) составляет величины 20-120 мкСм/см.

Многие производства, сельское хозяйство, предприятия питьевого водоснабжения предъявляют определенные требования к качеству вод, в частности, к минерализации, так как воды, содержащие большое количество солей, отрицательно влияют на растительные и животные организмы, технологию производства и качество продукции, вызывают образование накипи на стенках котлов, коррозию, засоление почв.

Таблица 10.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 781; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!