别再混淆了！电导率、TDS、盐度的“三角关系”一次彻底讲清

电导率、总溶解固体量（TDS）和盐度作为水质分析领域的三大核心参数，在实验室、工业生产、环境监测等场景中广泛应用。三者虽均反映水体离子浓度特征，但测量原理、适用范围及换算关系存在本质区别。本文从电导率的物理本质切入，系统解析TDS与盐度的定义差异，通过实测数据对比建立三者的换算模型，并结合典型应用场景提供实操性指导，为行业从业者厘清参数关系提供专业参考。

一、电导率：水质离子浓度的“量化标尺”

1.1 电导率的物理本质与测量原理

电导率（单位：μS/cm）是表征电解质溶液传导电流能力的物理量，其本质是溶液中离子迁移速率与电荷总量的综合体现。根据欧姆定律，电导率与溶液中离子浓度、迁移率及温度呈正相关，计算公式为：
[ \kappa = \sum_{i=1}^{n} c_i \cdot z_i \cdot \mu_i ]
其中，( \kappa ) 为电导率，( c_i ) 为离子浓度，( z_i ) 为离子电荷数，( \mu_i ) 为离子迁移率。在25℃标准条件下，纯水的理论电导率仅为 0.055 μS/cm，而海水因含Na⁺、Cl⁻等强电解质，电导率可达 50 mS/cm 以上。

1.2 电导率仪的技术特性与精度要求

实验室常用的电导率仪采用四电极法测量（避免电极极化误差），测量范围覆盖 0.01 μS/cm~200 mS/cm，精度可达±1% F.S.。工业场景中，为对应不同水质（如高盐废水、超纯水），需配置专用电极（如铂黑电极、玻璃电极）与温补模块（温度对电导率影响显著，需通过公式补偿：( \kappa_{25} = \kappa_t \cdot [1 + \alpha(t-25)] )，( \alpha ) 为温度系数，纯水约0.02/℃）。

[此处插入配图1：电导率仪实物图及四电极测量原理示意图，展示仪器外观与电极结构]

二、TDS与盐度：电导率的“间接映射”

2.1 TDS：溶解固体总量的“相对估算”

TDS（Total Dissolved Solids，单位：mg/L）指溶液中所有溶解态无机离子与有机物的总量，本质是电导率的“经验性衍生物”。由于大部分天然水体中有机物占比<10%，TDS可通过电导率近似换算：
[ \text{TDS (mg/L)} = \kappa (\mu S/cm) \times K ]
其中，( K ) 为经验系数。对于以NaCl为主的水体，( K \approx 0.55 )；对于海水（含Ca²⁺、Mg²⁺等），( K \approx 0.6~0.7 )；超纯水场景下，( K ) 需通过TOC（总有机碳）校正。

2.2 盐度：海水体系的“专属参数”

盐度（单位：‰，即g/kg）特指海水中溶解盐分的总浓度，定义为“1 kg海水中含有的溶解固体质量（g）”。与TDS不同，盐度包含 严格的化学定义：1978年实用盐度定义（PSS-78）规定，盐度 ( S = 1.80655 \times \text{电导率}(S/m) )，但实际应用中需注意：

• 淡水盐度通常<0.5‰，海水为 30~35‰
• 盐度换算需考虑离子组成差异（如MgSO₄为主的盐湖与NaCl为主的海水，换算系数不同）

2.3 三者实测数据对比与换算模型

通过对不同水体样品（淡水、矿泉水、海水）的电导率-TDS-盐度同步测量，建立典型换算关系（表1）：

[此处插入配图2：实测数据散点图，展示电导率与TDS、盐度的线性关系及拟合曲线]

三、典型场景应用与参数优化策略

3.1 实验室场景：超纯水与缓冲液的精准控制

在HPLC（高效液相色谱）与PCR（聚合酶链式反应）实验中，超纯水的电导率需< 0.1 μS/cm，此时TDS<10 mg/L，可通过 18.2 MΩ·cm超纯水机 制备。若需验证水质稳定性，可采用 多参数水质仪 同步监测电导率、电阻率与TOC，确保有机物与盐分双达标。

3.2 工业生产：废水处理与回用

在半导体制造中，清洗水的TDS需< 500 ppb 以避免晶圆污染，此时电导率< 0.5 μS/cm。通过 在线电导率传感器 与PLC系统联动，可实时调节RO（反渗透）膜清洗频率，降低生产成本。

3.3 环境监测：河口与地下水资源评估

在长江口盐度梯度研究中，采用 自动盐度剖面仪 测量不同深度的电导率，结合温盐深（CTD）传感器，可反演淡水与海水的混合界面。实测数据显示：盐度每增加 1‰，电导率约增加 350 μS/cm，误差<±2%（采用25℃标准补偿后）。

四、总结

4.1 核心结论

1. 电导率是离子浓度的“直接量化”，TDS是“经验性估算”，盐度是“海水专属定义”，三者不可互相替代；
2. TDS与电导率的换算需根据离子组成选择系数（淡水0.5~0.8，海水0.8~1.0）；
3. 工程应用中，建议优先采用电导率仪（精度高、响应快），再结合TDS/盐度标准品验证。