水的電導率

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介紹

我們知道，像水這樣的液體由於其中含有鹽分而能夠導電。我們從河流、湖泊和溪流等自然資源中獲取水。這些水中存在礦物質，它們其實就是能夠導電的鹽。

在學習水的電導率之前，讓我們先了解一下電導率的概念。

水的電導率

電導率是指材料傳遞電流的能力。

水的電導率是衡量水中存在的離子傳遞電流的能力。水的電導率取決於離子的濃度。如果離子濃度越高，水的電導率就越高。

如果離子濃度越低，水的電導率就越低。水的電導率用k或s表示。電導率儀是用於測量水電導率的儀器。

水的電導率單位

• SI單位：西門子每米 (S/m)
• 美國單位：毫西門子每釐米 (mMho/cm)

鹽水的電導率

鹽水是良好的導體。鹽會斷裂其鍵並溶解在水中。它們同時具有陽離子和陰離子。陽離子是帶正電的離子，而陰離子是帶負電的離子。當電流透過水時，陽離子和陰離子會攜帶電流。

示例1

我們以氯化鈉在水中的例子為例。鈉是陽離子，氯是陰離子。兩者都攜帶電流。除了鈉離子和氯離子外，水中還存在其他一些礦物質。水中還含有鈣和鎂等陽離子。水中還存在碳酸鹽和硫酸鹽等陰離子。

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水的電導率的用途

• 水的電導率用於確定水的總溶解固體 (TDS)。總溶解固體是指水中的離子數量。進行總溶解固體測試是為了確定湖泊、河流和溪流的純度。如果河流或湖泊中的水鹽度較高，則會進行一些降低鹽分的處理。這些過程使水適合我們飲用。會定期進行水的電導率測量。河流或湖泊中的高電導率可能對水生植物和動物有害，因此需要採取必要的預防措施。

• 測量水的電導率有助於農業領域。作物的質量取決於水的質量。水的電導率也用於灌溉和製造單位。

• 水的電導率也用於瓶裝飲用水行業。

影響水電導率的因素

• 溫度。
• 溶液中離子的濃度。

各種型別水的電導率值

• 純水或蒸餾水 - 0.05 $\mathrm{\mu S/cm}$
• 雨水 - 2 至 100 $\mathrm{\mu S/cm}$
• 飲用水 - 200 至 800 $\mathrm{\mu S/cm}$
• 海水 - 50 $\mathrm{m S/cm}$

比電導率

比電導率是在 25°C 下測量物質電導率的方法。它是確定水電導率的標準方法。從水的比電導率獲得的讀數被認為是標準的。溫度的升高和降低可能會導致水的電導率發生變化。

在 25°C 的溫度下，比電導率的單位是 uS/cm

關於水電導率的事實

• 各種鹽水中鹽的含量不同。因此，電導率也因水而異。

  大西洋的含鹽量高於太平洋。

• 人體是良好的導體。在人體中，細胞含有鈉、鉀、氯、碳酸鹽等離子。它們在我們的體內導電。

結論

水在存在鹽分的情況下會導電。研究水的電導率是因為水是人類的基本需求。我們必須進行水的電導率測試才能獲得優質的飲用水。優質的水對於家庭和工業用途始終非常重要。

常見問題

Q1. 純水是良好的導體嗎？

答：純水不是良好的導體。但是，鹽或電解質的存在可以使水成為良好的導體。

Q2. 什麼是比電導率？

答：它是指在 25°C 溫度下測量物質電導率的方法。

Q3. 溫度與水的電導率有何關係？

答：當水的溫度升高時，水的電導率也會升高。

Q4. 飲用水的電導率是多少？

答：飲用水的電導率為 200 至 800 μS/cm。

Q5. 蒸餾水的電導率是多少？

答：蒸餾水的電導率為 0.05 μS/cm。