氨溶液浓度与电导率、pH换算

  妈湾电厂给水采用挥发性处理，氨在给水处理中的作用极为重要，通过加氨提高水和蒸汽的pH，防止系统的酸性腐蚀和氧腐蚀。加氨后，给水的pH、DD都会上升，因为pH、DD受水样温度的影响比较大，水样温度升高时，pH降低，DD升高；水样温度降低时，pH上升，DD下降。在线仪表的温度补偿能力有限，并不能准确反映给水pH、DD与加氨量的对应关系。我厂给水水质良好，尤其#3—6机有凝结水精处理设备，给水中其他杂质很少，加氨后的给水，可近似认为是氨的稀溶液，所以，有必要从理论计算的角度来分析给水加氨量与水样pH、DD的变化范围，为给水加氨控制提供理论依据。
          下面从理论方面来分析计算氨溶液的浓度与溶液pH、DD的关系。
  25℃  NH4+摩尔电导率：73.4×10-4（S．m2．mol-1）
  25℃  OH-摩尔电导率：198.00×10-4（S．m2．mol-1）
  25℃  H+摩尔电导率：349.82×10-4（S．m2．mol-1）
  25℃  NH3H2O溶液电离常数：1.78×10-5
          假定氨溶液重量百分比浓度：C  %
  NH3H2O分子量：35
  C%  NH3H2O溶液摩尔浓度：M≈C%×1000／35
                                                    =0.2857C(mol．L-1)
          氨在水中电离方程：NH3H2O  →  NH4++  OH-
                                                                  0.2857C          0          0
                                                                  0.2857C-a    a            a
          根据电解方程有：a×a／(0.2857C-a)=1.78×10-5
                      a2≈0.2857C×1.78×10-5      
  NH4+、OH-  浓度：a=2.2551×10-3C1/2(mol．L-1)
                        =2.2551  C1/2  (mol．m-3)
  H+  浓度：b=10-14/(2.2551×10-3C1/2)
          =4.4344×10-12/  C1/2(mol．L-1)
  C%  NH3H2O溶液电导率、pH分别为：
  DD=DD(NH4+)+DD(OH-)+DD(H+)
    =(73.4+198.00)  ×10-4×2.2551  C1/2+394.82×10-4×4.4344  ×10-12/C1/2    
        =612×10-4  C1/2+4.4344×10-12/C1/2  (S．m-1)
        =612  C1/2+4.4344×10-4/  C1/2  (µS．cm-1)
  pH=-log  H+    
        =-log(4.4344×10-12/  C1/2)  
        =11.353+log  C1/2    
          例如：30µg/L氨溶液电导率、pH值分别为：
    DD=612×10-4×(30×10-6/1000)  1/2+4.4344×10-12/  (30×10-6/1000)  1/2
          =1.062×10-5(S．m-1)
          =0.1062(µS．cm-1)
  pH=-log  H+
        =-log(4.4344×10-12/  (30×10-6/1000)  1/2  )  
        =7.59
          电厂给水要求pH=9.00—9.40之间，对应的给水中氨的浓度约为：  200mg/L—1240mg/L；电导率约为：8.65µS．cm-1—21.54µS．cm-1。计算结果与实际有些差距。这是因为这种计算方法只适合µg/L级的氨溶液，浓度高时，因离子间的相互干扰，电离率下降，误差较大。
          知识面和深度有限，错误之处，恳请指正。

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