主要包括: PH，TDS，总硬度和铁含量及类型

•PH值(Potential of Hydrogen)

PH是氢离子浓度的负对数，表示溶液是酸性还是碱性。PH以0到14的尺标度量，以7.0为中点或中和点。

PH值尺标

酸性                中性             碱性

观察上面坐标，我们可得出结论:6.0比中性仅“酸性略强”，但考虑到上面的科学定义，PH每下降一个整数，溶液的酸度增加10倍。因此PH4.0的酸性是PH7.0的1000倍;反之，PH10.0的碱性是PH7.0的1000倍。

 

•         总溶解固体(TDS --TOTAL DISSOLVED SOLIDS)

溶解于水中的所有矿物质总体称作总溶解固体(TDS)。TDS可通过加各种阳离子或各种阴离子求得(阳离子和阴离子配对数)。

例如:

钙=21GPG(359.1mg/l)                        氯=16GPG(237.6mg/l)

镁=9GPG(153.9mg/l)                          硫酸根=4GPG(68.4mg/l)

钠=13GPG(222.3mg/l)                        碳酸根=23GPG(393.3mg/l)

总阳离子=43GPG(735.3mg/l)            总阴离子=43GPG(735.3mg/l)

注意：TDS，总阳离子数和总阴离子数必须相等。

溶解固体总量的90%以上是以下六种矿物质：

阳离子：Ca²⁺，Mg²⁺，Na⁺                 阴离子：Cl^-，SO₄^2-，CO₃^-

注：Ca²⁺和Mg²⁺是两种硬性矿物质的主要离子。   GPG---格令/ 加仑

 

•         铁含量(IRON)

铁约占地壳的5%，也是最常见的水问题之一。

当铁暴露于空气、氯气中或受热时，从相对无害的二价状态转变到令人讨厌的三价状态：FeO+2H₂CO₃→Fe(HCO₃)₂+H₂O

4Fe(HCO₃)₂+O₂+2H₂O  →  4Fe(OH)₃+8CO₂

当铁与某些嗜铁细菌一起存在时，问题变得更为严重，细菌消耗铁以维持生命，最终死亡，留下淤渣可堵塞水管和阀门。

三种主要嗜铁细菌：Gallionella      (盖氏铁柄杆菌属)

Crenothrix      (铁细菌属)

Leptothrix    (汗毛菌属)

锰是一种稀有的金属，它的化学、物理性能均与铁非常相似。锰通过与铁类似的反应进入水中，并以类似的方式被氧化：

MnO + 2H₂CO₃           →Mn(HCO₃)₂ + H₂O

Mn²⁺+O₂ + 2H₂O      →2MnO₂ + 4H⁺

二氧化锰(MnO₂)在低达0.05 PPM(0.05mg/L)的水平上就会引起黑色污污。情况既然如此，可以想象2PPM(2mg/L)的浓度将会怎样。

 

1) 水在大气中凝聚， 溶解空气中的二氧化碳， 形成弱酸

H₂O+CO₂     →H₂CO₃

2)该酸随雨落地，流过土壤到达岩床，溶解石灰、中和，同时变硬

H₂CO₃+CaCO₃→Ca(HCO₃)₂                H₂+MgCO₃→Mg(HCO₃)₂

3) 钙，镁形成硬性水垢

CaCl₂            氯化钙

MgCl₂           氯化镁

CaSO₄          硫酸钙

MgSO₄         硫酸镁

4) 硬性物质引起的问题是多重的， 最常见的是硬垢，反应水“硬化”现象的方程式如下：

Ca(HCO₃)₂→加热→CaCO₃+H₂O+CO₂

 

水的碱度是指水中能够接受[H⁺]离子与强酸进行中和反应的物质含量。碱度是表示水中CO₃^2-，HCO₃^-，OH^-及其它一些弱酸盐类的总和。

在水中碳酸氢盐与氢氧化物不能同时存在：

HCO₃^-+OH^-=CO32-+H2O

因此，水中的碱度以五种形式存在:

1)HCO₃^-             2)CO₃^2-

3)OH^-                 4)HCO₃^-+CO₃^2-          5)CO₃^2-+OH^-

 

碱度对锅炉运行影响

碱度对锅炉的腐蚀，主要是苛性脆化腐蚀，是由水中NaOH造成。苛性脆化腐蚀会使金属晶粒间发生裂纹。其后果轻者使锅炉不能使用，重者发生锅炉爆炸，造成严重后果。

NaHCO₃     →      NaOH + CO₂

Na₂CO₃ + H₂O → 2NaOH + CO₂

定义：一定重量的物质，在数值上等于他的分子量，单位用克表示.这个量就称为一个克分子。如水的分子量为18，而18克水就是1克分子水。

１克分子的水含有的分子数为：6.02X10²³

国际上规定：物质体系所包含的结构粒子(如原子、分子、离子、电子、光子等)数目与12克碳(C¹²)中的原子数目相等，则这体系的量为摩尔，符号mol。

 

定义：当量表示元素相互化合时它们之间的重量关系。各种元素相互化合时，其重量比等于他们的当量比。

元素的当量＝原子量/化合价

化合物的当量＝化合物的分子量/正(或负)价总数

如: 钙的当量=原子量/化合价

=40.078/2=20.039

 

定义：一定量的物质在数值上等于它的当量，单位以克表示， 这个量就称为该物质的1 个克当 量。

如：钙的当量为20.039， 而20.039克的钙就等于1克当量

 

 

1升水中含有的钙、镁离子的总毫克分子数(mmol/L)。

1升水中含有的钙、镁离子的总毫克当量数(meq/L)。

1升水中含有的1/2钙、1/2镁离子的总毫克分子数。

即：以氢离子为基本单位的物质的量浓度(氢摩尔浓度)

(在数值上½钙、½镁离子的总毫克分子数等于钙、镁离子的总毫克当量数)

 

以CaCO₃摩尔质量来表示的1升水中含有钙、镁离子的摩尔总数。表示方法为ppm(以CaCO3计)

如: CaCO3的分子量为100其可接受或提供1mol[H+]的  摩尔质量为50。硬度为2[H+]mmol/L浓度，可表示为2×50=100ppm(以CaCO3计)

例：水质分析结果为Ca²⁺=42.4mg/L，Mg²⁺=25.5mg/L

用上面４种方试表示其硬度

(1)42.4/40.07+25.5/24.3=1.058+1.049=2.107mmol/L

(2)42.4/20.03+25.5/12.15=4.22meq/L

(3)4.22mmol/L(½Ca²⁺  ½Mg²⁺)

(4)4.22×50=211ppm(以CaCO3计)

1升水中含有的钙、镁离子总量等于17.1ppm(以CaCO₃计）定义为一个格令/加仑(gr/gallon)。