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《仪器仪表与分析监测》2010年第1期
电导率测定中的离子束缚
lonic Binding in the Measurement of Electrical Conductivity Liu Weiguo
刘卫
(上海石化股份有眼公司环保中心上海200540
[摘要]对废碱液电导率测定中产生的离子浓度很高而电导率不高的反常现象进行深入的试验和研
究,认为是由于浓电解质溶液的离子束缚的结果,并对离子東缚的定义、产生原因、机理、用途等进行了探讨
[关键词]离子束缚;电导率;废碱液
中图分类号]X830.2
文献标志码]B
溶液的电导率是在给定的条件下,1cm2'电解质E35601热交换器用冷的废碱液初步冷却,再到E3502
的导电能力,用S/cm或pS/cm等表示。对于浓度很用工业水进一步冷却,再到中和罐用硫酸中和碱,再
稀的单一电解质溶液的电导率已有比较充分的研究到E3503用冷却水冷却中和热。出来的是处理好的
并已建立了 Debye- Huckel- Onsager电导理论。对废碱液,送环保中心污水处理装置处理。用送环保
于较高浓度的单一电解质溶液电导率,也积累了许中心污水处理装置处理的废碱液进行各种试验。
多实验资料,并已导出一些适用于高浓度溶液的电
导公式24,然而其理论意义往往不明确,电导理论
E30l7「E3s0
中和罐
还很不成熟。溶液中成分越多,浓度越高,电导的物
理模型就越复杂,理论处理是极其困难的。对于成
「T业水
冷却塔
E3503
分相当复杂的废水体系,在理论上还缺乏探讨。
本文主要研究在电解质的浓溶液和超浓溶液
试验用水
废碱液
中,离子对溶液导电性的影响
电解质溶解于水会离解成正离子和负离子,离
图1湿式氧化主要流程示意图
1.3水样性质
子束缚就是在电导率测定中由于受到正负离子的相
互作用和影响使离子的迁移速度降低从而使电导率
水样性状:水溶液,无色透明或略带黄褐色,有
降低的现象。
定浊度,有黏度,腐蚀性强。水质指标如表1所示。
表1废碱液水质指标
在测定上海白化环保中心湿式氧化车间废做液时
时发现,成分复杂,无机离子浓度(特别是硫酸根离/项目p/COD/化物?总游高碱候酸盐/
mg/L)(mg/L)、度/%碱/%%(mg/L
子)高的电解质溶液一一废碱液应该电导率很高,但
大值1316300160.113.312.741.09134600
直接测定电导率不高。为了探究原因,进行本试验。1
月
最小9.7125408.71.080.510.56126400
1实验部分
均12.83774.724.512.241.620.83131275
1.1主要仪器设备
最大值137280412.992.4310.95134600
DDS-307电导率仪,上海雷磁仪器厂生
最小倒111267012.410.7210.190.3821600
1.2试样来源
平均12.9?4166221.691.1510.72128244
经湿式氧化车问处理去除了COD、油、S2等的废
最大值131506037.32.321.620.9935900
碱液,其主要处理流程如图1所示。烁化部等来的废
碱液首先到E3501热交换器中,进行泠碱热碱热交月
最小值13「268013.70.580.2310.4718100
换,即用氧化反应器来的热废碱液预热,然后到氧化
平均值133731.8123.21.430.810.8130340
反应器进行湿式氧化处理,去除COD、油等。再到
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电导率测定中的离子束缚刘卫国
续上表
从图2可以看出,用纯水滴定废碱液,废碱液的
时」项目H(m1(mg1)度/%」/%」%くmg1)的测定量程。
COD/流化物总碱「游离渡减酸盐/电导率不但不降,反而增加,并增加到超出电导率仪
最大137000
412.261.5811.19135000
离子東缚试验2:用废碱液滴定水,观察电导率
4131260s06,02x1s130变化,结果如图3所示
平均值
1313657125
1.2910.6510.84125309
电导(uscm)
20000
大值13156
2.671.811.16140600
小1212909.610.90.0810.67/26100
15000
平均12.93707.723.11.550.8110.97132490
10000
最大值131437035.6/1.080.4810.93,41300
5000
月小伯9.723609·0.8510.2410.76:2500
废碱液滴定数(mL
平均值12.931212].210.370.8313477
10
从表1可以看出,硫酸盐浓度特别高,总碱度、
图3离子束缚试验2
COD也很高,由于经过湿式氧化的有效处理,硫化物
浓度不太高。阳离子主要是Na,是非常高的。
从图3可以看出,用废碱液滴定纯水,电导率迅
1.4试验方法
速增加,并很快就超出电导率仪的测定量程,说明如
离子東缚试验1:在500mlL烧杯中加人100mL湿
果没有离子束缚,废碱液的电导率是很高的
式氧化装置的废碱液,在50mL的滴定管中用二次反
3试验分析
渗透水滴定,记录滴定数mL.-电导率us/em,并作图
用直接测定法测定,废碱液的电导率不高,平均1
离子束缚试验2:在500mL烧杯中加入100mL
922us/cm(如表2所示),用稀释法测定的电导率平均
二次反渗透水,在50mL的滴定管中用湿式氧化装置
值为129030us/cm(50倍)。相差如此显著的原因是
的废碱液滴定,记录滴定数mL-电导率s/cm,并
离子束缚使电导率降低。另外,从图3也可看出,滴定
作图。
曲线不是直线,而是有向下的弧度,也说明有离子束缚
存在使电导率不随离子的增加呈线性关系。
2结果与讨论
表2废碱液的电导率
2.1电导率和C~测定
序号
电导率/(us/cm)
CI"/(mg/L)
表面看来废碱液电导率不高,不到2000
1917
2067
cm,但只要有少量水进入,电导率就会迅速升高
918
38
过20000us/cm,把少量废碱液放进水里,电导率也
1959
2043
会迅速升高。为此进行了离子束缚试验
1075
2.2离子束缚试验
离子束缚试验1:用水滴定废碱液,观察电导率
1832
变化,结果如图2所示
2.4离子束缚理论解释
电导(us/cm)
离子的电导是受离子在溶液中的迁移速度制约
的,单位电位梯度的离子迁移速度被称作离子的迁
移率,又叫淌度。电解质溶解于水会离解成正离子
1980
和负离子,离子東缚就是在电导率测定中由于受到
970
正负离子的相互作用的影响使离