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何謂水的電阻率?
在測(cè)定水的導(dǎo)電性能時(shí),與水的電阻值大小有關(guān),電阻值大,導(dǎo)電性能差,電阻值小,導(dǎo)電性能就良好。根據(jù)歐姆定律,在水溫一定的情況下,水的電阻值R大小與電極的垂直截面積F成反比,與電極之間的距離L成正比,
電阻的單位為歐姆(歐,代號(hào)Ω),或用微歐(μΩ),1Ω等于106μΩ;電阻率的國(guó)際制(SI)單位為歐米(Ω?m)。如果電極的截面積F做成1cm2,兩電極間的距離L為1cm,電阻率的單位為Ω?cm時(shí),那么電阻值就等于電阻率值。
水的電阻率的大小,與水中含鹽量的多少、水中離子含量、離子的電荷數(shù)以及離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。因此,純凈的水電阻率很大,超純水電阻率就更大。水越純,電阻率越大。
硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)有什么危害?
硬水作為工業(yè)生產(chǎn)用的冷卻水,會(huì)使換熱器結(jié)水垢,嚴(yán)重的不僅會(huì)阻礙水流通道,使熱交換效果大大降低,影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行,甚至停產(chǎn)。結(jié)垢還會(huì)產(chǎn)生垢下腐蝕,會(huì)使換熱器穿孔而損壞,不僅物料漏損,而且增加設(shè)備投資費(fèi)用,浪費(fèi)鋼材。
硬水用于洗滌,也往往影響產(chǎn)品質(zhì)量,如紡織印染會(huì)造成織物的斑點(diǎn),不僅影響美觀,而且影響強(qiáng)度。硬水作為鍋爐用水,在鍋內(nèi)加熱后,經(jīng)過蒸發(fā)濃縮過程,使鍋爐受熱面結(jié)水垢,而水垢的導(dǎo)熱性能極差。水垢的導(dǎo)熱性能只有鋼材的幾百分之一。在鍋爐內(nèi)結(jié)垢之后,如果仍要達(dá)到無水垢時(shí)同樣的爐水溫度,勢(shì)必要提高受熱面的壁溫,例如1.01Mpa(10atm)的鍋爐,壁溫為280℃,當(dāng)硅酸鹽水垢達(dá)1mm厚時(shí),要達(dá)到同樣的爐水溫度,壁溫要提高到680℃,此時(shí)鋼板的強(qiáng)度自3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2),嚴(yán)重的會(huì)引起爆裂事故。金屬溫度升高還會(huì)使金屬伸長(zhǎng),1m長(zhǎng)的鋼板,每升高100℃,伸長(zhǎng)1.2mm,增加材料應(yīng)力,導(dǎo)致?lián)p壞。
此外,結(jié)垢之后,使受熱面的傳熱情況變壞,燃燒熱也不能很好地傳給水,降低了鍋爐的熱效率,從而白白浪費(fèi)燃料,如結(jié)有1.5mm厚硫酸鹽水垢,就要浪費(fèi)燃料10%以上,并使鍋爐的出力大為降低。結(jié)水垢之后,還得經(jīng)常清洗,不僅影響生產(chǎn),且而降低鍋爐使用壽命,還要耗費(fèi)人力物力。因此,硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的危害很大,必須根據(jù)產(chǎn)品或設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求,對(duì)硬水進(jìn)行軟化、除鹽或其他有效的水處理。
硬度的單位是如何表示的?
硬度的常用單位是mmol/L或mg/L。過去常用的當(dāng)量濃度N現(xiàn)已停用。換算時(shí),1N=0.5mol/L。由于硬度并非是由單一的金屬離子或鹽類形成的,因此,為了有一個(gè)統(tǒng)一的比較標(biāo)準(zhǔn),有必要換算為另一種鹽類。
通常用CaO或者是CaCO3的質(zhì)量濃度來表示。當(dāng)硬度為0.5mmol/L時(shí),等于28mg/L的CaO,或等于50mg/L的CaCO3。此外,各國(guó)也有的用德國(guó)度、法國(guó)度來表示硬度。1德國(guó)度等于10mg/L的CaO,1法國(guó)度等于10mg/L的CaCO3。0.5mmol/L相當(dāng)于2.8德國(guó)度、5.0法國(guó)度。
水中的主要陰、陽離子對(duì)水質(zhì)有些什么影響?
水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等,其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常與陽離子K 、Na 、Ca2 、Mg2 等組成硬度和堿度,它們之間的量的變化要影響水的pH值變化,從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的或是結(jié)垢型的。因此,它們是影響水的性質(zhì)的主要離子。
Cl-是水中為常見的陰離子,是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑,能強(qiáng)烈動(dòng)和促進(jìn)金屬表面電子的交換反應(yīng),特別是對(duì)水系統(tǒng)的不銹鋼材料,應(yīng)力集中處(如熱應(yīng)力、震蕩應(yīng)力等),會(huì)引起Cl-的富集,加速電化學(xué)腐蝕過程。
SO42-也是水中較為普遍存在的腐蝕性陰離子,使水的電導(dǎo)率上升,同時(shí)又能與陽離子Ca2 等生成CaSO4沉淀而結(jié)垢,它又不是水中硫酸鹽還原菌的營(yíng)養(yǎng)源。
水中主要的陽離子有K 、Na 、Ca2 、Mg2 和Fe3 、Mn2 等,其中Na 是水中為常見的陽離子,K 、Na 的存在使水的電導(dǎo)率上升,增加了水的不穩(wěn)定傾向;其中Ca2 、Mg2 是組成水中硬度的主要離子,在一定的條件下,常在受熱設(shè)備的表面結(jié)垢,影響傳熱效果。Fe3 、Mn2 很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢,從而產(chǎn)生垢下腐蝕,又是鐵細(xì)菌生長(zhǎng)的促進(jìn)劑。