眾所周知，“水”是生命之源！人的生活和生產(chǎn)都離不開水，且生活中使用劣質(zhì)水會(huì)對(duì)我們的健康產(chǎn)生不好的影響。但是，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、科學(xué)的進(jìn)步和人類生活水平的提高，人們對(duì)水質(zhì)的要求也在不斷提高。就有專家發(fā)明了水質(zhì)檢測(cè)儀器，可以幫助我們檢測(cè)水資源是否符合飲用條件。所以，這里簡單介紹一下水質(zhì)檢測(cè)儀器及其使用方法。

1、什么是總有機(jī)碳(TOC)？

水中有機(jī)物的含量用一個(gè)碳的含量來表示，稱為總有機(jī)碳。TOC類似于TOD的測(cè)量。在950℃的高溫下，氣化和燃燒水樣中的有機(jī)物CO2。通過紅外分析儀確定其生成CO有機(jī)碳總量可以通過2的量來知道。水中的無機(jī)碳化合物，如碳酸鹽和重碳酸鹽等，也會(huì)產(chǎn)生CO2?？鄢龖?yīng)單獨(dú)測(cè)定。

若水樣經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾，測(cè)得的碳量為溶解有機(jī)碳(DOC)。TOC和DOC是常用的水質(zhì)指標(biāo)。

2、什么是總需氧量(TOD)？

在特殊燃燒器中，以鉑為催化劑，測(cè)定總需氧量900℃有機(jī)物燃燒氧化消耗的氧量，測(cè)定結(jié)果比COD更接近理論需氧量。TOD用儀器測(cè)量只需3左右min因此，它具有分析速度快、方法簡單、干擾小、精度高等優(yōu)點(diǎn)，受到人們的重視。如果TOD與BOD五個(gè)房間可以確定它們的相關(guān)系數(shù)TOD指導(dǎo)生產(chǎn)具有更好的實(shí)用意義。

3、什么是生化需氧量(BOD)？

所謂生化需氧量(BOD)在有氧條件下，由于微生物的作用，水中可分解的有機(jī)物在完全氧化分解時(shí)消耗的氧量稱為生化需氧量。以水樣在合適的溫度下(如20)℃)在密封容器中，溶解氧在保存一段時(shí)間后減少的量(mg/L)來表示的。當(dāng)溫度在20℃一般有機(jī)物需要20天左右才能完成氧化分解過程，全部需要100天才能完成。然而，這么長時(shí)間對(duì)實(shí)際生產(chǎn)控制失去了實(shí)用價(jià)值。

4、如何用生化需氧量(BOD)來判斷？

目前規(guī)定在20℃接下來，培養(yǎng)5天作為測(cè)量生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)。此時(shí)測(cè)量的生化需氧量稱為5天生化需氧量BOD5表示。如果培養(yǎng)20天作為測(cè)量生化需氧量的標(biāo)準(zhǔn)，此時(shí)測(cè)量的生化需氧量稱為20天生化需氧量BOD20表示。生化需氧量(BOD)多少表明水被有機(jī)物污染，反映水質(zhì)。

5、化學(xué)需氧量是什么(COD)？

所謂化學(xué)需氧量(COD)，在合適的條件下，使用強(qiáng)氧化劑處理水樣時(shí)消耗的氧化劑量。這是水中還原物質(zhì)數(shù)量的指標(biāo)。水中還原物質(zhì)包括各種有機(jī)物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要是有機(jī)物。因此，化學(xué)需氧量(COD)它通常被用作衡量水中有機(jī)物含量的指標(biāo)。

化學(xué)需氧量越大，有機(jī)物污染越嚴(yán)重?；瘜W(xué)需氧量(COD)隨著水樣中還原物質(zhì)和測(cè)定方法的不同，測(cè)定值也不同。

酸性K2MnO4氧化法和重鉻酸鉀氧化法目前應(yīng)用比較廣泛。K2MnO4該方法氧化率低，但相對(duì)簡單，可用于測(cè)量水樣中有機(jī)物含量的相對(duì)比較值。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法，氧化率高，再現(xiàn)性好，適用于測(cè)量水樣中有機(jī)物的總量。

有機(jī)物對(duì)工業(yè)水系統(tǒng)危害很大。含有大量有機(jī)物的水會(huì)污染離子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂，降低樹脂交換能力。預(yù)處理后(混凝、澄清、過濾)，有機(jī)物可減少百分之50左右，但在除鹽系統(tǒng)中無法去除。因此，爐水通常通過供水帶入鍋爐pH值降低。有時(shí)有機(jī)物也可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結(jié)水中pH減少，造成系統(tǒng)腐蝕。循環(huán)水系統(tǒng)中有機(jī)物含量高會(huì)促進(jìn)微生物繁殖。

因此，無論是除鹽、爐水還是循環(huán)水系統(tǒng)，COD越低越好，但沒有統(tǒng)一的限制指標(biāo)。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)COD(DMnO4法)>5mg/L水質(zhì)開始惡化。

6、什么是水溶解氧(DO)？

溶解在水中的游離氧稱為溶解氧(使用)DO表示)，常以O(shè)2mg/L、mL/L等單位表示。

來自大自然水中氧的主要來源是大氣溶解在水中的氧，其溶解度與溫度和壓力密切相關(guān)。溫度升高，氧溶解度降低，壓力升高，溶解度增加。來自大自然水中的溶解氧含量約為8~14mg/L，開放式循環(huán)冷卻水中的溶解氧一般約為6~8mg/L。

水中溶解氧的含量也反映了水的污染程度。當(dāng)水被有機(jī)物污染時(shí)，由于氧化污染物需要消耗氧氣，水中所含的溶解氧逐漸減少。當(dāng)污染嚴(yán)重時(shí)，溶解氧接近零，N2O生長繁殖，有機(jī)污染物腐爛發(fā)臭。因此，溶解氧也是衡量水污染程度的重要指標(biāo)。

7、水的電阻率是多少？

在測(cè)量水的導(dǎo)電性時(shí)，與水的電阻值有關(guān)，電阻值大，導(dǎo)電性差，電阻值小，導(dǎo)電性好。根據(jù)歐姆定律，水的電阻R與電及的垂直截面積F成反比，與電及之間的距離L成正比，

電阻單位是歐姆(歐洲，代號(hào)Ω)，或用微歐(μΩ)，1Ω等于106μΩ；國標(biāo)準(zhǔn)制度的電阻率(SI)單位為歐米(Ω?m)。如果將電及的截面積F制成1cm2.兩個(gè)電及之間的距離L為1cm，電阻單位為Ω?cm當(dāng)時(shí)，電阻值等于電阻值。

水的電阻率與水中的鹽含量、水中的離子含量、離子的電荷數(shù)量和離子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。因此，純水電阻率大，超純水電阻率大。水越純，電阻率就越大。

8、什么是水的酸度？

水的酸度是指水中所含的H離子和強(qiáng)堿(如NaOH、KOH等)發(fā)生中和反應(yīng)的物質(zhì)總量。這些物質(zhì)能夠放出H，或通過水解產(chǎn)生H。水中形成酸度的物質(zhì)有三部分：

(1)水中存在的強(qiáng)酸能全部離解H，如硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)等；

(2)水中的弱酸物質(zhì)，如游離二氧化碳(CO2)、碳酸(H2CO3)、H2S、醋酸(CH3COOH)還有各種有機(jī)酸等；

(3)由強(qiáng)酸弱堿組成的鹽，如鋁、鐵、銨等離子體和強(qiáng)酸組成的鹽。

在自然的水中，酸度的組成主要是弱酸，即碳酸。一般來說，水不含強(qiáng)酸。水中酸度的測(cè)定是用強(qiáng)堿標(biāo)準(zhǔn)溶液(如0.1mol/LNaOH)滴水。例如，甲基橙指示劑測(cè)量的酸度是指強(qiáng)酸和強(qiáng)酸弱堿形成鹽的酸度；C20H14O4指示劑測(cè)量的酸度包括上述三部分，稱為總酸度。

9、如何根據(jù)硬度和堿度的關(guān)系了解水質(zhì)？

自然水的硬度主要是指Ca2 、Mg2 水中的堿度主要是指碳酸氫化合物HCO3-。水中的主要離子是Ca2 、Mg2 、Na 、K 和HCO3-、SO42-、Cl-等等。水中硬度與硬度的關(guān)系分為三種情況。

(1)堿度>硬度(以mol/L計(jì))HCO3->(Ca2 、Mg2 水中的硬度(Ca2 、Mg2 )它們都變成碳酸氫鹽和碳酸氫鹽Na 、K 碳酸氫鹽，但沒有非碳酸鹽硬度。此時(shí)，堿度減去硬度所得差等于Na 、K 碳酸氫鹽。多出這部分Na 、K 碳酸氫鹽堿度也稱為負(fù)硬度。

(2)堿度=硬度(以mol/L計(jì))即HCO3-=(Ca2 、Mg2 )此時(shí)只有Ca2 、Mg2 碳酸氫鹽的硬度和堿度既不超過碳酸鹽的硬度，也不超過碳酸鹽的硬度Na 、K 碳酸氫鹽。

(3)堿度<硬度(以mol/L計(jì))即HCO3-<(ca2 mg2="" ca2="">HCO3-鈣硬水，水中有非碳酸鹽硬度CaSO4、MgSO4的存在，但沒有鎂的碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2。另一種情況是Mg2 >HCO3-鎂硬水，水中有鎂碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2的存在，但沒有鈣的非碳酸鹽硬度，而鎂的非碳酸鹽硬度MgSO4的存在。但在上述兩種情況下，無論哪一種，水中都有非碳酸鹽的硬度，而不是Na 、K 碳酸氫鹽存在。

10、水中各種堿度的相互關(guān)系如何？

水中的堿度是通過鹽酸中和來確定的。滴定水的堿度用兩種指示劑指示滴定的終點(diǎn)。當(dāng)使用C20H14O4作為指示劑時(shí)，滴定的終點(diǎn)是pH8.2～8.4.稱為C20H14O4堿度或P堿度。此時(shí)，水中的氫氧化物全部中和，碳酸鹽轉(zhuǎn)化為碳酸氫鹽，即碳酸鹽中和的一半。即P堿度=CO32--全部OH-。

當(dāng)使用甲基橙作為指示劑時(shí)，滴定終點(diǎn)pH為4.3～4.5.稱為甲基橙堿度或M堿度。此時(shí)，水中的氫氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽都被中和，水中各種弱酸鹽的總和也被稱為總堿度。

即M堿度=全部HCO3-全部CO32-全部OH-。若水分開存在OH-堿度，水的pH>11.0；水同時(shí)存在OH-、CO32-時(shí)，pH9.4～11.如果只有水CO32-存在時(shí)，pH=9.4；當(dāng)CO32-、HCO3-共同存在時(shí)，pH8.3～9.4；單一的HCO3-存在時(shí)，pH=8.3；但pH<8.3時(shí)，水中的堿度只有HCO3-存在，此時(shí)的pH值變化只與HCO3-和游離的CO2含量有關(guān)。

11、水的堿度是多少？水中的堿度有哪些形式？

水的堿度是指水中能接受H離子和強(qiáng)酸中和反應(yīng)的物質(zhì)含量。水中產(chǎn)生堿度的物質(zhì)主要是碳酸鹽產(chǎn)生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產(chǎn)生的碳酸氫鹽堿度，以及氫氧化物存在和強(qiáng)堿弱酸鹽水解產(chǎn)生的氫氧化物堿度。

所以，堿度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-以及其他弱酸鹽的總和。這些鹽的水溶液是堿性的，可以用酸中和。然而，在自然的水中，堿度主要是由HCO由3-鹽類組成。

可認(rèn)為：總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H]當(dāng)pH當(dāng)值大于7.0時(shí)，[H]可以省略，所以，M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存，碳酸鹽和氫氧化物也可以共存。

然而，碳酸氫鹽和氫氧化物不能同時(shí)存在，它們?cè)谒蟹磻?yīng)如下：HCO3-OH-==CO32-H2O由此可見，碳酸鹽、碳酸氫鹽和氫氧化物可以單獨(dú)存在于水中。此外，還有兩種堿度組合。因此，水中的堿度有五種形式，即：

(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-；

(2)碳酸鹽堿度CO32-；

(3)氫氧化物的堿度OH-；

(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽的堿度HCO3-CO32-；

(5)碳酸鹽和氫氧化物的堿度CO32-OH-。

12、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)的冷卻水，會(huì)使熱交換器結(jié)垢，嚴(yán)重阻礙水流通道，大大降低熱交換效果，影響生產(chǎn)的順利進(jìn)行，甚至被迫停止生產(chǎn)。結(jié)垢結(jié)垢下的腐蝕，損壞換熱器的穿孔，不僅會(huì)泄漏材料，還會(huì)增加設(shè)備投資成本，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)垢，導(dǎo)熱性及差。水垢的導(dǎo)熱性只有鋼材的幾百分之一。鍋爐結(jié)垢后，如果爐水溫度仍達(dá)到無水垢時(shí)相同，必然會(huì)提高受熱面的壁溫，如1.01Mpa(10atm)鍋爐壁溫280℃，硅酸鹽水垢達(dá)1mm厚時(shí)，壁溫應(yīng)提高到680℃，此時(shí)鋼板強(qiáng)度為3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2)，會(huì)造成嚴(yán)重的事故。金屬溫度的升高也會(huì)使金屬伸長，1m長鋼板，每升1000℃，伸長1.2mm，增加材料應(yīng)力，造成損壞。金屬溫度的升高也會(huì)使金屬伸長，1m長鋼板，每升1000℃，伸長1.2mm，增加材料應(yīng)力，造成損壞。

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厚硫酸鹽水垢會(huì)浪費(fèi)百分之10以上的燃料，大大降低鍋爐的輸出。結(jié)垢后，所以要經(jīng)常清洗，不僅影響生產(chǎn)，而且降低鍋爐的使用壽命，還消耗人力物力。因此，硬水對(duì)工業(yè)生產(chǎn)危害很大，所以要根據(jù)產(chǎn)品或設(shè)備對(duì)水質(zhì)的要求進(jìn)行軟化、除鹽或其它有效的水處理。

13、硬度單位是如何表示的？

常用的硬度單位是mmol/L或mg/L。過去常用的當(dāng)量濃度N已經(jīng)停用。轉(zhuǎn)換時(shí)，1N=0.5mol/L。由于硬度不是由單一的金屬離子或鹽形成的，因此有必要將其轉(zhuǎn)換為另一種鹽，以便有一個(gè)統(tǒng)一的比較標(biāo)準(zhǔn)。

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，一些國也用德國和法國來表示硬度。1德國度等于10mg/L的CaO，1法國度等于10mg/L的CaCO3。0.5mmol/L相當(dāng)于2.8德國，5德國.0法國度。

14、水的總固體、溶解固體和懸浮固體是什么？

除溶解氣體外，水中的所有雜質(zhì)都稱為固體。而水中的固體又可分為溶解固體和懸浮固體。這二者的總和即稱為水的總固體。

溶解固體是指水經(jīng)過過濾之后，那些仍然溶于水中的各種無機(jī)鹽類、有機(jī)物等。

懸浮固體是指那些能過濾掉的不溶于水中的泥砂、黏土、有機(jī)物、微生物等懸浮物質(zhì)?？偣腆w的測(cè)定是蒸干水分再稱重得到的。因此選定蒸干時(shí)的溫度有很大的關(guān)系，一般規(guī)定控制在105～110℃。

15、為什么有的水會(huì)有臭味？

清凈的水是無臭、沒有味道無色透明的液體。但被污染的水體，常會(huì)使人感覺有不正常的氣體。用鼻聞到的稱為鼻，用口嘗到的稱為味。水的臭味主要來源有：

(1)水中的水生動(dòng)物、植物或微生物的繁殖和腐爛而發(fā)出的臭味；

(2)水中有機(jī)物質(zhì)的垃圾分解而散發(fā)的臭味；

(3)水中溶解氣體如SO2、H2S及NH3的臭味；

(4)溶解鹽類或泥土的氣味；

(5)排入水體的工業(yè)廢水所含雜質(zhì)如石油、酚類等的臭味；

(6)消毒水過程中加入Cl的氣味。

由于上述的各種原因，所以有的水會(huì)有臭味。

例如湖泊、沼澤水中因水藻繁殖或有機(jī)物過多而帶有魚腥氣味及霉?fàn)€氣味；渾濁的河水常有泥土氣味或澀味；溫泉水常帶有硫磺氣味；地下水有時(shí)會(huì)有H?S味；含氧量較多的水、含硫酸鈣量多的水、有機(jī)物多的水或含NO2-高的水，常有不正常的甜味；水中含有氯化鈉而帶有咸味；水中含有硫酸鎂，硫酸鎂帶有苦味；含鐵水帶有澀味；生活污水及工業(yè)廢水的氣味更是多種多樣。

16、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-是水中比較常見的陰離子，是引起水質(zhì)腐蝕性的催化劑，能強(qiáng)烈地推動(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+是水中比較常見的陽離子，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，在合適的條件下，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)菌生長的促進(jìn)劑。