Удельная электрическая проводимость воды

Способность одного кубического сантиметра вещества проводить определенный электрический заряд называется удельной электрической проводимостью, или удельной электропроводностью, этого вещества. Электропроводность — явление обратное электрическому сопротивлению и измеряется единицами, называемыми мо. (Это слово представляет собой обратное написание единицы сопротивления ом.) Поскольку мо — слишком большая единица для измерения электропроводности пресной воды и подземных вод, для этой цели используют миллионные доли мо, микромо.

Рис. 3.7. Диаграмма Стиффа для изображения состава воды в продольных координатах.

Рис. 3.8. График с двумя координатными осями, показывающий общую минерализацию и содержание хлоридов в подземных водах. Представлены результаты 100 анализов, взятых из различных работ. Видно, что по мере увеличения минерализации большинства подземных вод содержание NaCl в них увеличивается.

Рис. 3.9. Трехлинейная диаграмма, предложенная Пайпером. Показана химическая характеристика морской воды (А) и питьевой подземной воды (В) в процент-эквивалентах. Результаты каждого анализа представлены тремя точками: двумя на треугольных полях и одной на суммирующем поле-ромбе.

Удельная электрическая проводимость воды зависит от температуры, характера ионов и их концентрации (рис. 3.10). Обычно удельная электрическая проводимость воды дается для 25° С, так что она зависит только от концентрации и характера растворенных компонентов. Поскольку удельная электрическая проводимость измеряется очень быстро, по ней можно легко определить химический состав воды.

Среди распространенных типов природных вод при данной общей минерализации воды, содержащие бикарбонат и сульфат кальция, обычно имеют самую низкую проводимость, а воды, содержащие хлористый натрий, обладают наибольшей проводимостью. Общую минерализацию пресной воды в частях на миллион можно приблизительно определить, если величину ее удельной электрической проводимости в микромо умножить на 0,7. Однако наблюдается более точная зависимость между формой выражения минерализации воды в экв/млн и ее электропроводностью, выраженной в микромо. Для почти чистой воды, если разделить величину удельной электрической проводимости на 100, получим общую минерализацию воды в эквивалентах на 1 млн. с точностью до 5%. Для воды с минерализацией от 1 до 10 экв/млн точность полученной величины составляет около 15%. Логан считает, что обшая минерализация воды В, выраженная в эквивалентах на 1 млн., и ее удельная электрическая проводимость С связаны следующими эмпирическими зависимостями:

С = 100 В, (3.2)

когда В < 1;

С= 12,27 + 86,38 В + 0,835 В2, (3.3)

когда В = 1 — 3;

C = B(95,5-5,54 lg B), (3.4)

когда В = 3 — 10;

С = 90 В, (3.5)

когда В > 10 с преобладанием аниона НСО-3;

С = 123 В, 0,939 (3.6)

когда В>10 с пресблгданием анисна Сl-;

С = 101 В, 0,949 (3.7)

когда В > 10 с преобладанием аниона SO2-4

Рис. 3.10. Удельная электрическая проводимость водных растворов различных соединений. Влияние температуры на удельную электрическую проводимость воды особенно видно на примере, содержания NaCl.

Поскольку сумма эквивалентов анионов обычно несколько отличается от суммы эквивалентов катионов, величина В принимается как средняя из этих сумм. Приведенные зависимости верны только для значений В менее 1000 экв/млн.

Чистая вода имеет удельную электрическую проводимость 0,055 микромо при 25° G, лабораторная дистиллированная вода — от 0,5 до 5, дождевая обычно — от 5 до 30, подземная вода, годная для питья,— от 30 до 2000, океаническая — от 45 000 до 55 000, рассолы нефтяных месторождений — более 100 000 микромо.

Дата добавления: 2015-07-13