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水中不纯物之测定分析
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2025-03-10 | 57 次浏览 | 分享到:

并非所有水中之混合物质均属污染物,而其净化之需求程度取决于各种不同使用场所和用户而定。一般而言水中之不纯物测定及分析可分为定性分析、定量分析和单元分析三种。

1.定性分析

定性分析系了解水中一些较明显的物理性,包括了下列各项目:

1 浊度(NTU

浊度包括悬浮在水中较小的有机物和无机物。这些微粒会造成水质混浊,影响光线之散发。浊度单位系表示光束能通过溶液之程度。其单位为NTUNephelometric Turbidity Unit)。浊度只能表示水中悬浮物质固体颗粒有多少,而无法测定水中溶解性或杂质之含量。

(2)污泥密度指数(SDI

浊度和污泥密度指数(Slit Density IndexSDI)均是表示悬浮物质含量的项目,SDI是针对不易过滤及分离的胶状物多寡而加以量测,值愈高表示水质愈不佳。胶状物的形成是因水中之离子聚集在固体颗粒周围。可形成胶体之颗粒包括矽化铝、氧化铁、黏土、氢氧化铝、细菌、藻类、微生物及腐质酸等。

(3)味道

味道一般不能准确的被用来测定杂质含量,若喝水时水中有怪味道,说明水中可能存在着有害的污染物质。

(4)颜色

颜色是由有机物所产生,其虽不一定有害健康,但明确存在着一定量的杂质,并使视觉产生不好的感觉,其可用已知的有色溶液瓶做目测比较。

(5)气味

鼻子是最敏感的嗅觉工具,有经验或经训练过的人员能测PPb级浓度的气味。气味是最早告知我们物质已受污染之警号,无论它是否对人体有害。

2.定量分析

定量分析是以仪器测量水中之成份,是纯水处理分析使用最主要之方法。其可分为:

(1)酸碱值(PH 值

溶液的酸碱性是以PH值测定,PH值能测量水中氢离子之浓度,其范围为0~14,如果氢离子与氢氧离子的浓度相等,则PH值为7,表示此溶液是中性溶液。PH 值小于7则为酸性,PH值大于7则为碱性。每一单位均表示10倍关系,如PH 值为6之酸性浓度是PH值为710倍,PH值为5PH7之一百倍。

(2)总固体数

总固体数(Total SolidTS)是总溶解固体数(TDS)及总悬浮固体数(TSS)之和。TDS 是指水中溶解的无机物和有机物之总量,其使用单位为Ppm或毫克/公升,其数值经验公式为电导度乘以0.5

(3)导电度与电阻值

导电度是指水溶液导电的能力,其和水溶解的溶质种类及多寡有关,常用之单位为 Micromho/cmμΩ/cm)或 Micro Siemens/cmμs/cm)。而电阻值则为导电度的倒数,单位为百万欧姆-厘米(MΩ-cm),一般水之导电度较高,因此均用导电度表示,而纯水或超纯水因导电度较低,故以电阻值表示,超纯水通常电阻值在107Ω-cm,习惯上以18.2MΩ表示。导电度与电阻值皆和温度有密切关,在25°C时电阻值为18.24MΩ-cm,但同样水在70°C时,其电阻值则为2.9MΩ-cm。表2-1及表2-2所示分别导电度、电阻值和可溶性固体之相互关系表以及导电度、电阻值与温度之关系表。

(4)微生物污染

微生物分为有生命和无生命二种,有生命之生物如有合适之条件可迅速繁殖:而无生命物质是从有生命之生物中分离或产生出来的。

5细菌群体

水中细菌污染是用每毫升中所含有机微生物总数或用每100毫克所含之群体数来加以表示。

6总有机碳量(Total Organic Carbon,TOC

TOC是测量水中生物污染的指数参数,单位为毫克/升(mg/l)或ppm表示。TOC为高科技产业所用纯水中之一重要品质量测指标。

7生化需氧量(Biological Oxygen Demand,BOD

BOD是测量水中有机物污染的参数,以毫克/升(mg/l)或ppm 表示。BOD 表示含有机物的水中,微生物繁殖所需的新陈代谢耗氧的数量。

8)化学需氧量(Chemical Oxygen Demand,COD

COD是测量水中有机物化学氧化所需氧的数量,其单位同BOD

3.单元分析

单元分析是指可通过水样分析技术的确定数量之物质。其可分为:

1 硬度

水中所含有的钙离子和镁离子数称为水的硬度,常用之单位为 ppm as CaCO3。自然界中之水依硬度之高低大致可分为软水(硬度小于60ppm),中度硬水(61~120ppm),硬水(121180ppm)和高度硬水(180ppm以上)四个等级。硬度可依能否加热给于去除分为暂时硬度和永久硬度。暂时硬度主要成分为碳酸钙,可于加热或浓缩过程中结晶而形成沉淀物,此结晶沉淀析出之现象称为结垢。永久硬度指钙、镁之氯化物、硫酸盐等无机盐,其不会因加热或浓缩而结晶沉淀。

2)铁离子

铁为一常见之杂质,其占地球外壳成份之5%,是为最难消除的杂质之一。铁能将二价铁转变为不溶性的三价铁。在溶液中二价铁和钙、镁等离子作用,使水产生硬度。当氧化发生时,二价铁转化成三价铁,使水变成红棕色,此即生锈现象,此现象将造成水管之堵塞。

(3)二价锰离子

二价锰离子之性能像铁,但不像铁经常存于水中,二价锰会形成暗黑色沉淀。

(4)硫酸根离子

一般低浓度之硫酸根不会影响水质,但高浓度则会产生强烈的气味和腐蚀作用。

5)二氧化氮

一般二氧化氮均是天然的,但如在供水中出现,表示有人为污染,此污染通常来自动物之排泄物。

6氯气及氯化物

氯气在供水中(尤其是自来水系统)是作为灭菌之用,一般含量在0.1~0.7ppm间,氯与水溶解并相互作用产生塩酸和次氯酸,当PH值为≥7时,氯如同次氯酸一样是一种强氧化剂; PH 值小于7时,塩酸和次氯酸则为一良好之消毒剂。氯通常以氯胺之形式存在。氯与氨相互作用而使水质保持稳定,但由于氯的味道不受人们欢迎,同时也易形成少量之三卤甲烷,形成致癌物质而影响使用者之健康。

(7)钠离子

钠离子存在盐溶液(如氯化钠、碳酸钠)中,通常作为水软化工业中去离子的副产品,钠离子本身除了会增加水中之导电度外,本身并无水质影响问题,但当钠离子和气离子或氢氧离子结合时,它能腐蚀锅炉,在高浓度下更能腐蚀不锈钢。

8)可溶解性气体

可溶解于水之气体有多种,较重要且常见的如下:

1.二氧化碳:可溶性二氧化碳会形成碳酸,降低水之PH值,并腐蚀水管,尤其是蒸气管和冷凝水管。

2.氧:氧在浓度约 13ppm 时才会溶解于水中,此时会腐蚀水管、锅炉甚至热交换器系统。

3.硫化氢:硫化氢带有浓厚的臭鸡蛋味道,使人产生作呕之不舒服感觉。

9 重金属

重金属存在于水中,除了增加导电度影响水质外,达到一定量时对人体会产生严重的健康问题,此在医药、食品之使用是须特别注意之因素。