一、TDS与电导率
TDS(英文:Total dissolved solids,缩写TDS),总溶解固体,单位为mg/L,它表明1升水中溶有多少毫克溶解性固体。TDS值越高,表示水中含有的溶解物越多。总溶解固体指水中全部溶质的总量,包括无机物和有机物两者的含量。
电导率是表征物体导电能力的物理量,其值为物体电阻率的倒数,单位是 S/cm(Siemens)或μS/cm。
Siemens不是很眼熟,西门子,μS就是微西门子;
电导率和TDS的关系并不呈线性,但在有限的浓度内,可采用经验公式100μS/cm x 0.5 (as NaCl) = 50 ppm TDS,反之1ppm≈2μS。
电导率与TDS的主要差别来自盐的种类,如NaCl系数为0.5,CaO3系数则为0.66。TDS与电导率的换算系数可以在0.4~1.0之间,以对应不同种类的电解质溶液。
纯水中的水分子也会发生某种程度的电离而产生氢离子与氢氧根离子(初中化学),所以纯水的导电能力尽管很弱,但也具有可测定的电导率。
二、影响单导率的因素
水的电导率与水的纯度密切相关,水的纯度越高,电导率越小,反之亦然,当空气中的二氧化碳等气体溶于水并与水相互作用后,便可形成相应的离子,从而使水的电导率增高。
水中含有其他杂质离子时,也会使水的电导率增高。
另外,水的电导率还与水的pH 值与温度有关。
三、水的限度
超纯水的刚制备出时为0.055μS/cm,电阻为18MΩ,由于空气中二氧化碳的影响将迅速降低。
GB/T11446.1-1997电子级超纯水中一级纯水要求25℃时不得过10μS/cm
二级纯水要求25℃时不得过100μS/cm,三级纯水要求25℃时不得过500μS/cm
GB 17323-1998 瓶装饮用纯净水标准中要求25℃时不得过10μS/cm。
GB5749-2006-生活饮用水卫生标准中对饮用自来水的TDS要求,不得过≤1000mg/L。
一般来说,TDS越高代表了水质越好,但是TDS低不绝对代表水质好饮用水中,TDS的缺点是无法反应有害重金属、细菌、有机物、亚硝酸盐、农药残留。
只要水中溶解的Ca2+、Mg2+、Na+、K+等离子少,TDS值也会变小,而这些离子不但不是有害离子,还是人体内源性物质。
总体来看用TDS笔来检测常规水质,在日常生活中是客观合理的,但是只以TDS值为卖点的商品,那最好要好好用脑想一下了。比如前些年“自来水电解水试验变黑”的骗局,因为纯水里加入少量食盐一样变黑,因为有了离子变得导电发生了电解而已,这不是水质好坏的辨别方式,这里面TDS笔就起了助纣为虐的作用(自来水TDS大能电解出有色的物质,纯净水TDS小无法电解出有色物质)。
四、制药实验室中
不同的测定方式可能会有较大的差异,中国药典2020年版中注射用水(用来做注射液的水)电导率测定的方法为:取足够量的水样(不少于100ml),置适当容器中,搅拌,调节温度至25℃,剧烈搅拌,每隔5分钟测定电导率,当电导率值的变化小于0.1μS/cm时,记录电导率值。如测定的电导率不大于2.1μS/cm,则判为符合规定。
附:实验室纯化水的限度
附:注射用水的限度
五、不同水的电导率