薛 龍

（陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司計(jì)量檢驗(yàn)中心， 陜西 勉縣 724200）

電導(dǎo)率是指在特定條件下距離為1 cm、橫截面積為1 cm2的兩電極間介質(zhì)電阻的倒數(shù)。它是水中存在離子傳導(dǎo)電流能力的量度。電導(dǎo)率的大小決定于溶液中離子的濃度、性質(zhì)和溶液溫度，黏度等。因此在其他（離子種類、溶液溫度，黏度等）基本相同的條件下，它間接的表征了水中可溶性電解質(zhì)的濃度。

工業(yè)實(shí)際用水的pH一般在5.5～12.0，這一范圍內(nèi)的水樣的電導(dǎo)率在不同pH段隨時(shí)間的變化而發(fā)生變化。根據(jù)觀測(cè)本陜鋼集團(tuán)漢中鋼鐵有限責(zé)任公司兩個(gè)月來(lái)工業(yè)用水的pH和電導(dǎo)率情況結(jié)合本部門(mén)實(shí)驗(yàn)條件，本文作者選取軋鋼廠冷凝水、煉鋼廠工業(yè)補(bǔ)水、除氧器水，鍋爐水、能源介質(zhì)化驗(yàn)室自來(lái)水，自制去離子水六類水樣進(jìn)行電導(dǎo)率測(cè)定，研究其電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的規(guī)律。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1）試樣采集。雙人協(xié)同作業(yè)，到取樣點(diǎn)后先打開(kāi)閥門(mén)排空水10 min，保證所取水樣的代表性，然后取樣、封裝、標(biāo)注取樣地點(diǎn)、樣品名稱、取樣時(shí)間。

2）試樣分析。將采集的試樣運(yùn)用電導(dǎo)率儀（測(cè)定采取定時(shí)測(cè)量的方法前4 h每30 min測(cè)定一個(gè)數(shù)值，4～12時(shí)每小時(shí)測(cè)定一個(gè)點(diǎn)）測(cè)定并記錄其電導(dǎo)率。

2 結(jié)果分析與討論

測(cè)定的數(shù)據(jù)如表1所示。在測(cè)定電導(dǎo)率的同時(shí)在試樣測(cè)定的初始階段測(cè)定六類水樣的pH：冷凝水5.16、除氧器水 6.37、工業(yè)水 7.18、自來(lái)水 7.45、去離子水7.58、鍋爐水9.60。根據(jù)這水樣的pH和以及測(cè)定的電導(dǎo)率變化趨勢(shì)可以分為四組狀況分別進(jìn)行分析討論。

表1 水樣電導(dǎo)率隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)表 μS/m

2.1 弱酸性水樣冷凝器水和除氧器水

根據(jù)冷凝器水和除氧器水的電導(dǎo)率變化圖（圖1，圖2）所示，該組的電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的規(guī)律：初始電導(dǎo)率值不高，然后隨著測(cè)定時(shí)間的增長(zhǎng)，迅速下降，在210 min時(shí)基本達(dá)到平衡，在后面的時(shí)間段雖有波動(dòng)但基本在一條直線范圍下下波動(dòng)。究其原因，存在的可能性有，在微酸性溶液中二氧化碳等酸性氣體溶解量較小，二氧化碳溶解產(chǎn)生的離子濃度變化現(xiàn)象不明顯，在敞開(kāi)式環(huán)境中隨著時(shí)間推移氧氣將水中的水中的微量還原性離子如Fe2+被氧化，水中離子的電極電位降低導(dǎo)致水溶液電導(dǎo)率也相應(yīng)的降低，水中的懸浮物團(tuán)聚沉降，電解質(zhì)被器壁吸附。在210 min后水中二氧化碳的溶解度達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以出現(xiàn)了波動(dòng)現(xiàn)象。

圖1 冷凝水水質(zhì)電導(dǎo)率隨時(shí)間變化圖

圖2 除氧水質(zhì)電導(dǎo)率隨時(shí)間變化圖

2.2 堿性水樣鍋爐水

根據(jù)圖3可以得出，工業(yè)中堿性水樣的初始電導(dǎo)率都較高，而且隨時(shí)間推移，一直變小，到660 min時(shí)達(dá)到平衡。分析原因，此水樣由于濁度較大，初始的指標(biāo)都較高，隨著時(shí)間的推移。溶液中的懸浮物開(kāi)始慢慢沉積，再加上本身的堿性氛圍導(dǎo)致一部分的金屬離子氧化，與水中的OH-形成氫氧化物沉淀。沉淀本身的吸附性也帶走一部分的離子所以綜合表現(xiàn)為電導(dǎo)率下降。

圖3 鍋爐水水質(zhì)電導(dǎo)率隨時(shí)間變化圖

2.3 中性水樣自來(lái)水工業(yè)補(bǔ)水

如圖5及圖6所示，該組分水樣初始電導(dǎo)率值較高，隨著時(shí)間的推移，電導(dǎo)率逐步攀升，在4～5 h到達(dá)頂峰位置，然后急劇下降，在10～11 h時(shí)達(dá)到平衡，平衡時(shí)的電導(dǎo)率要比初始電導(dǎo)率稍低，探究原因：自來(lái)水、工業(yè)補(bǔ)水含有微量量的鈣鎂離子，在敞開(kāi)式環(huán)境中，開(kāi)始時(shí)中性水吸收空氣中的二氧化碳，形成碳酸，碳酸水解形成碳酸根與氫離子，吸收到一定程度碳酸與碳酸根離子達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，所以呈現(xiàn)先升高后動(dòng)態(tài)平衡的狀況，當(dāng)碳酸根到達(dá)一定濃度，碳酸根與微量的鈣鎂離子結(jié)合，生成微量難電離的碳酸鈣與碳酸鎂所以呈現(xiàn)下降現(xiàn)象，當(dāng)反應(yīng)一段時(shí)候后鈣鎂離子的濃度降低，碳酸鈣和碳酸鎂的溶解和沉淀達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，最終穩(wěn)定，沉淀沉降過(guò)程一般會(huì)吸附大量離子。

圖4 去離子水電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的圖

圖5 自來(lái)水水質(zhì)電導(dǎo)率隨時(shí)間變化的圖

圖6 工業(yè)補(bǔ)水水質(zhì)電導(dǎo)率隨時(shí)間變化圖

2.4 參照對(duì)比組

去離子水的數(shù)據(jù)作為一個(gè)比對(duì)參考值，它直接反映出同一時(shí)間段內(nèi)正常pH水樣的二氧化碳及其他氣體溶解在水中所產(chǎn)生的水樣電導(dǎo)率的變化趨勢(shì)，根據(jù)圖4及表1可知，在正常情況下氣體溶解在水中增大了溶液的電導(dǎo)率但是并不大只有8 μS/m3，5～6 h便達(dá)到平衡，由此做對(duì)比，反觀前面三組水樣的電導(dǎo)率變化。

綜上所述水質(zhì)分析過(guò)程中電導(dǎo)率隨時(shí)間在30～600 min內(nèi)發(fā)生劇烈變化酸性水樣和堿性水樣電導(dǎo)率由大變小，中性水樣先變大后變小，在660 min后達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。因此，可以可以看出水樣分析時(shí)，其自身的特性將導(dǎo)致自身電導(dǎo)率的變化，水樣儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)，變化水樣的電導(dǎo)率變化越劇烈。因此在對(duì)水質(zhì)要求嚴(yán)格的設(shè)備儀器時(shí)，在水質(zhì)儲(chǔ)運(yùn)，使用時(shí)應(yīng)該特別注意。