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水质检测 TDS笔及水质电解器的原理

2014-07-04 216

     在了解净水器或者净水的过程中,我们经常会听到TDS笔及水质电解器这样的词,知道用它们可以检测水质。但是这其中的原理,很多人实际上并不是很了解,在这里,就跟随恬净净水的小编一起来了解下。


     1、什么是TDS笔


     TDS就是水中溶解物质的总含量(total dissolved solids),包括钙镁离子、胶体、悬浮颗粒物、蛋白质、病毒、细菌、微生物及尸体。


TDS笔,水质电解器,净水器


     我们都知道纯净的水中含有的溶解性固体是很少的,一般只有零到几十毫克/升左右。若水被污染或已经溶进许多可溶性物质后,其总固体的含量也就随着可溶解物质增多而增多;而TDS测试仪可以将该项指标直接测量出来,而且快捷、方便;用户在使用过程中只要把TDS测试仪的测试电极部分插到被测试的水中,TDS测试仪立即就把水中的可溶解物质的量测定并显示出来。


     也就是说TDS测试仪上显示的数字是指以离子状态溶解在水中的物质的含量。这是因为水中绝大多数的无机化合物只以离子状态存在,所以可以用测试仪通过测量水体的导电性,来间接测定溶解在水中离子状无机化合物的含量。如果被测的水越纯,则在测量时,TDS测试仪上所显示数值越小,也就说明水中含无机化合物和杂质成分就越少;显然含有其它杂质越多的水,在测试时TDS值就越高。根据国标GB5749-2006《生活饮用水卫生标准》规定,溶解性总固体限值为1000,即TDS显示数值≦1000的水质是符合生活饮用水卫生标准的。


     2、水质电解器


     2.1水质电解器的工作原理


     水质电解器也叫固体沉淀促进仪,是美国食品医药管理局(F.D.A),认定用来对已经被污染的水进行基本判定的简易的水质检测方法,对于需要检验水源纯净时很有实际意义,可使用户清楚、直观地看到自己日常所饮用水的实际情况。

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     这种仪器带有正负两极的电解棒(一个是铁棒,一个是铝棒),即作为电场引入的两个电极。电解器通电以后,在电流的作用下,溶解出正价的Fe3+离子,他们会与水中负价的OH-离子结合,形成不溶于水的Fe(OH)3微粒,这些微粒对水中胶体粒子的凝聚和吸附活性很强,并由此形成对水中有机或无机物的吸附、凝聚过程。


     同时,由于电流的作用,原来溶于水中的金属粒子,如锰、钾、钴等还原出来,并逐渐聚集形成金属团,由于不同金属离子的显色不同,从而产生颜色的分离。


     电解后的水出现不同颜色显示出水中各类杂质


     黄色: 溶解酸素、硅化合物、有机矿物质、钼、硅、氟化物、其他有机物;


     绿色:砷(砒霜)、汞、铅、铜、钠;


     蓝色:细菌、病毒、致癌物质、有机磷等(化肥、洗涤剂和农药);


     红色:铁及铁锈、细菌;


     白色:铅、锌、汞、无机盐污垢;


     黑色:重金属(锌、铅、铜、铬、锰、镉)。


     2.2人们可能对水质电解器的质疑


     另外一种说法是说水中溶解有多种的物质,这些物质有钾、镁、钙、铁等人体必需或者对人体有益的元素。在自然状态下,这些物质以离子形式存在,不为肉眼所见到。由于有这些离子存在,水就具有了一定的导电性。当电解器放入水中之后正极的铁在导电的情况下快速发生氧化反应,铁棒上的铁就转化成二价亚铁离子,又进一步被氧化成三价铁离子,铁离子与自来水中还有的各种阴离子例如氯离子、硫酸根离子、氢氧根离子等结合成各种铁化合物,就呈现出了红棕色或是棕色的絮状沉淀,如氯化亚铁和硫酸亚铁是绿色,氢氧化铁、氯化铁和硫酸铁则是红棕色。铝在负极则不参加反应,但水中的氢离子在负极得到电子生成氢气,因此会发现在铝棒上有大量气泡产生。所以,杯中水变色,水面有悬浮物,主要是由放进水中的电极棒发生化学反应所致。对于纯净水,由于水中的离子非常少或者不存在,水的导电性差,在这种情况下,铁棒的电解反应比自来水慢很多,只有少量的铁被氧化,水中能引起颜色变化和出现悬浮物的铁离子就少,所以,呈现的结果是纯净水只有微微变黄。


     上面这种质疑也有一定的理论依据,所以水质电解器只能作为一个初判,告诉我们水质可能存在的污染状况,要想得到准确的判定结果,需采集待测水样带回实验室进行进一步的检测。