纯水电导率介绍

一、纯水电导率的定义

理论上讲，纯净的水中只有两种离子，他们是水分解产生的H+和OH-。电导率是的0.055μS/cm 对应不含任何杂质的水样在25℃下的电导率。

超纯水的电导率由于很小，所以比较难以显示。水的导电性能，与水的电阻值大小有关，电阻值大，导电性能差，电阻值小，导电性能就良好。因此往往用电阻率(MΩ.cm)来表示其纯净度。电阻率为电导率的倒数，这样就得到纯水的电导率。

根据欧姆定律，在水温一定的情况下，水的电阻值R大小与电极的垂直截面积F成反比，与电极之间的距离L成正比： R=ρ＆#183;L/F 式中ρ为电阻率，或称比电阻。电阻的单位为欧姆（欧，代号Ω），或用微欧（μΩ），1Ω等于106μΩ电阻率的国际制（SI）单位为欧米（Ω＆#183;M）。 如果电极的截面积F做成1CM2，那么电阻值就等于电阻率。 水的电阻率的大小，与水中含盐量的多少，水中离子浓度、离子的电荷数以及离子的运动速度有关。因此，纯水电率很大，超纯水电阻率就更大,也就说水越纯，电阻率越大。

二、纯水的电阻率

由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在。当水中插入一对电极时，通电之后，在电场的作用下，带电的离子就产生一定方向的移动，水中阴离子移向阳极，阳离子移向阴极，使水溶液起导电作用。水的导电能力的强弱程程度，就称为电导度S（或称电导）。电导度反映了水中含盐量的多少，是水的纯净程度的一个重要指标。水越纯净，含盐量越少，电阻越大，电导度越小。超纯水几乎不能导电。电导的大小等于电阻的倒数，即：S=1/R 。

三、纯水的电导率是多少

即使在纯水中也存在着H+和OH-两种离子，经常说，纯水是电的不良导体，但是严格地说水仍是一种很弱的电解质，它存在如下的电离平衡：H2O←→H++OH或2H2O←→H3+O+OH-其平衡常数：KW=[H+].[OH-]/H2O=10-14式中KW称为水的离子积[H+]2=[OH-]2=10-14∴[H+]2=[OH-]2=10-7lH2O,0=λOH-,0=349.82+198.6=548.42S/cm.mol2已知水的密度d25℃/H2O=0.9970781cm3

故原有假设为1的水分离子浓度只能达到0.99707。实际上是仅0.99707份额的水离解成0.99707.10-7的[H+]和[OH-]，那么离解后的[H+]和[OH-]电导率的总和KH2O用下式求出：KH2O=CM/1000λH2O=(0.99707.10-7/1000).548.42=0.05468μS.cm-1≈0.054μS.cm-1∴ρH2O=1/KH2O=1/0.05468×10-9=18.29(MΩ.cm)≈18.3(MΩ.cm)

由水的离子积为10-14可推算出理论上的高纯水的极限电导为0.0547μS*cm-1，电阻为18.3MΩ.cm(25℃)。

水的电导率的温度系数在不同电导率范围有不同的温度系数。对于常用的1μS*cm-1的蒸馏水而言大约为+2.5%-1。

四、各种纯水水质标准

纯水分为：工业纯水和饮用纯水

工业纯水水质标准：在25摄氏度中，普通纯水：EC=1~10us/cm；高纯水：EC=0.1~1.0us/cm；超纯水：EC=0.1~0.055；

制YY纯化水水质标准:电导率 ≤2μS/cm (电阻率≥0.5 MΩ.CM),(2010版药典标准)

饮用纯水水质标准:EC=1~10 us/cm(国家标准)

五、纯水电导率测定方法

纯化水设备在线电导率与与温度、PH值都密切相关。所以在测量电导率的时候需要充分考虑到温度与PH值的情况。电导率的详细测量方法如下：

使用在线或离线电导率仪，记录测定温度。在表1中，测定温度对应的电导率值即为限度值。如测定温度未在表1中列出，则应采用线性内插法计算得到限度值。如测定的电导率值不大于限度值，则判为符合规定；如测定的电导率值大于限度值，则判为不符合规定。

纯化水设备在线电导率与与温度、PH值都密切相关。所以在测量电导率的时候需要充分考虑到温度与PH值的情况。

六、温度对纯水电导率的影响

电导率在很大程度上受水样温度的影响，水样温度越高则离子活性越高，电导率越高。我们通常使用温度系数α 来表征电导率受温度的影响状况，不同介质的温度系数不同，超纯水与糖浆的温度系数较高，而低浓度酸碱溶液的温度系数相对较低。

实际上，介质的温度系数α 不是常数而是随温度的变化而变化。需要注意，任意温度时的温度系数总是以25℃参考温度为基准，也就是说α(T)并不是电导率—温度曲线在温度T 时的斜率。这一点比较容易引起混淆。

另外，温度系数α 除了与温度有关，还与介质浓度有关。

为了补偿温度对电导率测量的影响，电导率测量变送器必须具有温度自动补偿电路，这样仪表所显示的电导率为换算到25℃标准温度时的电导率。温度测量是通过传感器中的热敏电阻完成的。热敏电阻的精度越高则温度测量越准确，温度补偿后的电导率越准确。对于超纯水，强烈建议使用±0.1℃准确度的热敏电阻。