眾所周知，“水”是生命之源！人的生活和生產都離不開水，且生活中使用劣質水會對我們的健康產生不好的影響。但是，隨著社會經濟的發(fā)展、科學的進步和人類生活水平的提高，人們對水質的要求也在不斷提高。就有專家發(fā)明了水質檢測儀器，可以幫助我們檢測水資源是否符合飲用條件。所以，這里簡單介紹一下水質檢測儀器及其使用方法。

1、什么是總有機碳(TOC)？

水中有機物的含量用一個碳的含量來表示，稱為總有機碳。TOC類似于TOD的測量。在950℃的高溫下，氣化和燃燒水樣中的有機物CO2。通過紅外分析儀確定其生成CO有機碳總量可以通過2的量來知道。水中的無機碳化合物，如碳酸鹽和重碳酸鹽等，也會產生CO2。扣除應單獨測定。

若水樣經0.2μm微孔濾膜過濾，測得的碳量為溶解有機碳(DOC)。TOC和DOC是常用的水質指標。

2、什么是總需氧量(TOD)？

在特殊燃燒器中，以鉑為催化劑，測定總需氧量900℃有機物燃燒氧化消耗的氧量，測定結果比COD更接近理論需氧量。TOD用儀器測量只需3左右min因此，它具有分析速度快、方法簡單、干擾小、精度高等優(yōu)點，受到人們的重視。如果TOD與BOD五個房間可以確定它們的相關系數TOD指導生產具有更好的實用意義。

3、什么是生化需氧量(BOD)？

所謂生化需氧量(BOD)在有氧條件下，由于微生物的作用，水中可分解的有機物在完全氧化分解時消耗的氧量稱為生化需氧量。以水樣在合適的溫度下(如20)℃)在密封容器中，溶解氧在保存一段時間后減少的量(mg/L)來表示的。當溫度在20℃一般有機物需要20天左右才能完成氧化分解過程，全部需要100天才能完成。然而，這么長時間對實際生產控制失去了實用價值。

4、如何用生化需氧量(BOD)來判斷？

目前規(guī)定在20℃接下來，培養(yǎng)5天作為測量生化需氧量的標準。此時測量的生化需氧量稱為5天生化需氧量BOD5表示。如果培養(yǎng)20天作為測量生化需氧量的標準，此時測量的生化需氧量稱為20天生化需氧量BOD20表示。生化需氧量(BOD)多少表明水被有機物污染，反映水質。

5、化學需氧量是什么(COD)？

所謂化學需氧量(COD)，在合適的條件下，使用強氧化劑處理水樣時消耗的氧化劑量。這是水中還原物質數量的指標。水中還原物質包括各種有機物、亞硝酸鹽、硫化物、亞鐵鹽等，但主要是有機物。因此，化學需氧量(COD)它通常被用作衡量水中有機物含量的指標。

化學需氧量越大，有機物污染越嚴重?；瘜W需氧量(COD)隨著水樣中還原物質和測定方法的不同，測定值也不同。

酸性K2MnO4氧化法和重鉻酸鉀氧化法目前應用比較廣泛。K2MnO4該方法氧化率低，但相對簡單，可用于測量水樣中有機物含量的相對比較值。重鉻酸鉀(K2Cr2O7)法，氧化率高，再現性好，適用于測量水樣中有機物的總量。

有機物對工業(yè)水系統(tǒng)危害很大。含有大量有機物的水會污染離子交換樹脂，特別容易污染陰離子交換樹脂，降低樹脂交換能力。預處理后(混凝、澄清、過濾)，有機物可減少百分之50左右，但在除鹽系統(tǒng)中無法去除。因此，爐水通常通過供水帶入鍋爐pH值降低。有時有機物也可能帶入蒸汽系統(tǒng)和凝結水中pH減少，造成系統(tǒng)腐蝕。循環(huán)水系統(tǒng)中有機物含量高會促進微生物繁殖。

因此，無論是除鹽、爐水還是循環(huán)水系統(tǒng)，COD越低越好，但沒有統(tǒng)一的限制指標。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)COD(DMnO4法)>5mg/L水質開始惡化。

6、什么是水溶解氧(DO)？

溶解在水中的游離氧稱為溶解氧(使用)DO表示)，常以O2mg/L、mL/L等單位表示。

來自大自然水中氧的主要來源是大氣溶解在水中的氧，其溶解度與溫度和壓力密切相關。溫度升高，氧溶解度降低，壓力升高，溶解度增加。來自大自然水中的溶解氧含量約為8~14mg/L，開放式循環(huán)冷卻水中的溶解氧一般約為6~8mg/L。

水中溶解氧的含量也反映了水的污染程度。當水被有機物污染時，由于氧化污染物需要消耗氧氣，水中所含的溶解氧逐漸減少。當污染嚴重時，溶解氧接近零，N2O生長繁殖，有機污染物腐爛發(fā)臭。因此，溶解氧也是衡量水污染程度的重要指標。

7、水的電阻率是多少？

在測量水的導電性時，與水的電阻值有關，電阻值大，導電性差，電阻值小，導電性好。根據歐姆定律，水的電阻R與電及的垂直截面積F成反比，與電及之間的距離L成正比，

電阻單位是歐姆(歐洲，代號Ω)，或用微歐(μΩ)，1Ω等于106μΩ；國標準制度的電阻率(SI)單位為歐米(Ω?m)。如果將電及的截面積F制成1cm2.兩個電及之間的距離L為1cm，電阻單位為Ω?cm當時，電阻值等于電阻值。

水的電阻率與水中的鹽含量、水中的離子含量、離子的電荷數量和離子的運動速度有關。因此，純水電阻率大，超純水電阻率大。水越純，電阻率就越大。

8、什么是水的酸度？

水的酸度是指水中所含的H離子和強堿(如NaOH、KOH等)發(fā)生中和反應的物質總量。這些物質能夠放出H，或通過水解產生H。水中形成酸度的物質有三部分：

(1)水中存在的強酸能全部離解H，如硫酸(H2SO4)、鹽酸(HCl)、硝酸(HNO3)等；

(2)水中的弱酸物質，如游離二氧化碳(CO2)、碳酸(H2CO3)、H2S、醋酸(CH3COOH)還有各種有機酸等；

(3)由強酸弱堿組成的鹽，如鋁、鐵、銨等離子體和強酸組成的鹽。

在自然的水中，酸度的組成主要是弱酸，即碳酸。一般來說，水不含強酸。水中酸度的測定是用強堿標準溶液(如0.1mol/LNaOH)滴水。例如，甲基橙指示劑測量的酸度是指強酸和強酸弱堿形成鹽的酸度；C20H14O4指示劑測量的酸度包括上述三部分，稱為總酸度。

9、如何根據硬度和堿度的關系了解水質？

自然水的硬度主要是指Ca2 、Mg2 水中的堿度主要是指碳酸氫化合物HCO3-。水中的主要離子是Ca2 、Mg2 、Na 、K 和HCO3-、SO42-、Cl-等等。水中硬度與硬度的關系分為三種情況。

(1)堿度>硬度(以mol/L計)HCO3->(Ca2 、Mg2 水中的硬度(Ca2 、Mg2 )它們都變成碳酸氫鹽和碳酸氫鹽Na 、K 碳酸氫鹽，但沒有非碳酸鹽硬度。此時，堿度減去硬度所得差等于Na 、K 碳酸氫鹽。多出這部分Na 、K 碳酸氫鹽堿度也稱為負硬度。

(2)堿度=硬度(以mol/L計)即HCO3-=(Ca2 、Mg2 )此時只有Ca2 、Mg2 碳酸氫鹽的硬度和堿度既不超過碳酸鹽的硬度，也不超過碳酸鹽的硬度Na 、K 碳酸氫鹽。

(3)堿度<硬度(以mol/L計)即HCO3-<(ca2 mg2="" ca2="">HCO3-鈣硬水，水中有非碳酸鹽硬度CaSO4、MgSO4的存在，但沒有鎂的碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2。另一種情況是Mg2 >HCO3-鎂硬水，水中有鎂碳酸鹽硬度Mg(HCO3)2的存在，但沒有鈣的非碳酸鹽硬度，而鎂的非碳酸鹽硬度MgSO4的存在。但在上述兩種情況下，無論哪一種，水中都有非碳酸鹽的硬度，而不是Na 、K 碳酸氫鹽存在。

10、水中各種堿度的相互關系如何？

水中的堿度是通過鹽酸中和來確定的。滴定水的堿度用兩種指示劑指示滴定的終點。當使用C20H14O4作為指示劑時，滴定的終點是pH8.2～8.4.稱為C20H14O4堿度或P堿度。此時，水中的氫氧化物全部中和，碳酸鹽轉化為碳酸氫鹽，即碳酸鹽中和的一半。即P堿度=CO32--全部OH-。

當使用甲基橙作為指示劑時，滴定終點pH為4.3～4.5.稱為甲基橙堿度或M堿度。此時，水中的氫氧化物、碳酸鹽和碳酸氫鹽都被中和，水中各種弱酸鹽的總和也被稱為總堿度。

即M堿度=全部HCO3-全部CO32-全部OH-。若水分開存在OH-堿度，水的pH>11.0；水同時存在OH-、CO32-時，pH9.4～11.如果只有水CO32-存在時，pH=9.4；當CO32-、HCO3-共同存在時，pH8.3～9.4；單一的HCO3-存在時，pH=8.3；但pH<8.3時，水中的堿度只有HCO3-存在，此時的pH值變化只與HCO3-和游離的CO2含量有關。

11、水的堿度是多少？水中的堿度有哪些形式？

水的堿度是指水中能接受H離子和強酸中和反應的物質含量。水中產生堿度的物質主要是碳酸鹽產生的碳酸鹽堿度和碳酸氫鹽產生的碳酸氫鹽堿度，以及氫氧化物存在和強堿弱酸鹽水解產生的氫氧化物堿度。

所以，堿度是表示水中CO32-、HCO3-、OH-以及其他弱酸鹽的總和。這些鹽的水溶液是堿性的，可以用酸中和。然而，在自然的水中，堿度主要是由HCO由3-鹽類組成。

可認為：總堿度M=[HCO3-]2[CO32-][OH-]-[H]當pH當值大于7.0時，[H]可以省略，所以，M=c(Bx-)=[HCO3-][2CO32-][OH-]mol/L碳酸鹽和碳酸氫鹽可以共存，碳酸鹽和氫氧化物也可以共存。

然而，碳酸氫鹽和氫氧化物不能同時存在，它們在水中反應如下：HCO3-OH-==CO32-H2O由此可見，碳酸鹽、碳酸氫鹽和氫氧化物可以單獨存在于水中。此外，還有兩種堿度組合。因此，水中的堿度有五種形式，即：

(1)碳酸氫鹽堿度HCO3-；

(2)碳酸鹽堿度CO32-；

(3)氫氧化物的堿度OH-；

(4)碳酸氫鹽和碳酸鹽的堿度HCO3-CO32-；

(5)碳酸鹽和氫氧化物的堿度CO32-OH-。

12、硬水對工業(yè)生產有什么危害？

硬水作為工業(yè)生產的冷卻水，會使熱交換器結垢，嚴重阻礙水流通道，大大降低熱交換效果，影響生產的順利進行，甚至被迫停止生產。結垢結垢下的腐蝕，損壞換熱器的穿孔，不僅會泄漏材料，還會增加設備投資成本，浪費鋼材。

硬水用于洗滌，也往往影響產品質量，如紡織印染會造成織物的斑點，不僅影響美觀，而且影響強度。硬水作為鍋爐用水，在鍋內加熱后，經過蒸發(fā)濃縮過程，使鍋爐受熱面結垢，導熱性及差。水垢的導熱性只有鋼材的幾百分之一。鍋爐結垢后，如果爐水溫度仍達到無水垢時相同，必然會提高受熱面的壁溫，如1.01Mpa(10atm)鍋爐壁溫280℃，硅酸鹽水垢達1mm厚時，壁溫應提高到680℃，此時鋼板強度為3.92Mpa(40kgf/cm2)降至0.98Mpa(10kgf/cm2)，會造成嚴重的事故。金屬溫度的升高也會使金屬伸長，1m長鋼板，每升1000℃，伸長1.2mm，增加材料應力，造成損壞。金屬溫度的升高也會使金屬伸長，1m長鋼板，每升1000℃，伸長1.2mm，增加材料應力，造成損壞。

此外，結垢之后，使受熱面的傳熱情況變壞，燃燒熱也不能很好地傳給水，降低了鍋爐的熱效率，從而白白浪費燃料，如結有1.5mm厚硫酸鹽水垢會浪費百分之10以上的燃料，大大降低鍋爐的輸出。結垢后，所以要經常清洗，不僅影響生產，而且降低鍋爐的使用壽命，還消耗人力物力。因此，硬水對工業(yè)生產危害很大，所以要根據產品或設備對水質的要求進行軟化、除鹽或其它有效的水處理。

13、硬度單位是如何表示的？

常用的硬度單位是mmol/L或mg/L。過去常用的當量濃度N已經停用。轉換時，1N=0.5mol/L。由于硬度不是由單一的金屬離子或鹽形成的，因此有必要將其轉換為另一種鹽，以便有一個統(tǒng)一的比較標準。

通常用CaO或者是CaCO3的質量濃度來表示。當硬度為0.5mmol/L時，等于28mg/L的CaO，或等于50mg/L的CaCO3。此外，一些國也用德國和法國來表示硬度。1德國度等于10mg/L的CaO，1法國度等于10mg/L的CaCO3。0.5mmol/L相當于2.8德國，5德國.0法國度。

14、水的總固體、溶解固體和懸浮固體是什么？

除溶解氣體外，水中的所有雜質都稱為固體。而水中的固體又可分為溶解固體和懸浮固體。這二者的總和即稱為水的總固體。

溶解固體是指水經過過濾之后，那些仍然溶于水中的各種無機鹽類、有機物等。

懸浮固體是指那些能過濾掉的不溶于水中的泥砂、黏土、有機物、微生物等懸浮物質?？偣腆w的測定是蒸干水分再稱重得到的。因此選定蒸干時的溫度有很大的關系，一般規(guī)定控制在105～110℃。

15、為什么有的水會有臭味？

清凈的水是無臭、沒有味道無色透明的液體。但被污染的水體，常會使人感覺有不正常的氣體。用鼻聞到的稱為鼻，用口嘗到的稱為味。水的臭味主要來源有：

(1)水中的水生動物、植物或微生物的繁殖和腐爛而發(fā)出的臭味；

(2)水中有機物質的垃圾分解而散發(fā)的臭味；

(3)水中溶解氣體如SO2、H2S及NH3的臭味；

(4)溶解鹽類或泥土的氣味；

(5)排入水體的工業(yè)廢水所含雜質如石油、酚類等的臭味；

(6)消毒水過程中加入Cl的氣味。

由于上述的各種原因，所以有的水會有臭味。

例如湖泊、沼澤水中因水藻繁殖或有機物過多而帶有魚腥氣味及霉爛氣味；渾濁的河水常有泥土氣味或澀味；溫泉水常帶有硫磺氣味；地下水有時會有H?S味；含氧量較多的水、含硫酸鈣量多的水、有機物多的水或含NO2-高的水，常有不正常的甜味；水中含有氯化鈉而帶有咸味；水中含有硫酸鎂，硫酸鎂帶有苦味；含鐵水帶有澀味；生活污水及工業(yè)廢水的氣味更是多種多樣。

16、水中的主要陰、陽離子對水質有些什么影響？

水中主要的陰離子有Cl-、SO42-、HCO3-、CO32-、OH-等，其中HCO3-、CO32-、OH-在水中常與陽離子K+、Na+、Ca2+、Mg2+等組成硬度和堿度，它們之間的量的變化要影響水的pH值變化，從這一變化可以知道水的屬性是腐蝕型的或是結垢型的。因此，它們是影響水的性質的主要離子。

Cl-是水中比較常見的陰離子，是引起水質腐蝕性的催化劑，能強烈地推動和促進金屬表面電子的交換反應，特別是對水系統(tǒng)的不銹鋼材料，應力集中處(如熱應力、震蕩應力等)，會引起Cl-的富集，加速電化學腐蝕過程。

SO42-也是水中較為普遍存在的腐蝕性陰離子，使水的電導率上升，同時又能與陽離子Ca2+等生成CaSO4沉淀而結垢，它又不是水中硫酸鹽還原菌的營養(yǎng)源。

水中主要的陽離子有K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Fe3+、Mn2+等，其中Na+是水中比較常見的陽離子，K+、Na+的存在使水的電導率上升，增加了水的不穩(wěn)定傾向；其中Ca2+、Mg2+是組成水中硬度的主要離子，在合適的條件下，常在受熱設備的表面結垢，影響傳熱效果。Fe3+、Mn2+很易生成Fe(OH)3、Mn(OH)2的沉淀形成水垢，從而產生垢下腐蝕，又是鐵細菌生長的促進劑。