电导率与浓度的关系

、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)即电阻(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。

2、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）。

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

3、电导率与TDS

TDS（溶解性总固体）用来衡量水中所有离子的总含量, 通常以ppm表示。在纯水制造业，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)

电导率和TDS的关系并不呈线性，但在有限的浓度区段内，可采用线性公式表示，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与电导率换算系数为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。

4、电导率与水的硬度

水溶液的电导率直接和溶解性总固体浓度成正比，而且固体量浓度越高，电导率越大。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。

5、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，如果是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，系暂时性硬水（煮沸暂时性硬水，分解的碳酸氢钙，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。