电导率与 TDS:读懂水质数据背后的含义
电极常数、温度补偿与换算系数,是避免误判水质数据的三个关键点。
电导率反映水溶液的导电能力,与水中溶解离子的浓度总体呈正相关,是纯水系统、锅炉给水和污水监测中最基础的过程指标。TDS(总溶解固体)则把离子浓度折算成质量浓度表示。两者数值不同,但描述的是同一类信息。实践中,误判往往来自电极常数、温度补偿与换算系数这三个环节。
一、电导率的基本量纲
电导率的常用单位是 μS/cm(微西门子每厘米)。几个典型参考值:理论纯水在 25 ℃ 时为 0.055 μS/cm(对应电阻率 18.2 MΩ·cm);一般地表水在 100~500 μS/cm;自来水多在 200~800 μS/cm;海水约 50 mS/cm。电导率跳变往往直接对应水质事件,例如药剂过量投加、泄漏混入等。
二、电极常数与量程匹配
电导电极的测量范围由电极常数 K 决定:K=0.01 适合超纯水等低电导介质,K=0.1 适合纯水,K=1 覆盖常规水样,K=10 适合高浓度溶液。用大常数电极测低电导水样会丢失分辨率,反之则容易饱和。MIN-5320 等电导率测控仪支持电极常数设置,更换电极后务必同步修改仪表设置,否则读数将产生成倍偏差。
三、温度补偿:一切以 25 ℃ 为基准
离子迁移速率随温度升高而增大,电导率随之升高。对多数天然水体,温度系数约为 2%/℃ 左右,即温度每升高 1 ℃,电导率读数上升约 2%。为便于横向比较,仪表普遍将读数补偿折算到 25 ℃ 基准温度。需要提醒的是,超纯水的温度特性与一般水体明显不同,补偿曲线不通用,测量超纯水时应选用具备专门补偿算法的仪器或固定温度条件下比对。
四、TDS 换算:系数不是固定的
TDS 与电导率的换算系数取决于水中离子的构成,通常在 0.5~0.7 之间:以氯化钠为主的水接近 0.5,含较多硫酸盐、重碳酸盐的天然水接近 0.6~0.7。仪表出厂常按 0.5 或 0.65 折算。如需以 TDS 作为考核指标,应先以称重法或离子色谱数据标定本水体的实际系数,再固化到仪表参数中。
一句话总结:电导率看过程趋势,TDS 看浓度口径;比较数据前,先确认电极常数、温度补偿基准与换算系数三者一致。