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基础学习一：关于水中固体的种类和测量

peanutcd2005

2006/05/21

这是我总结的关于水中固体物质的术语和相应的测量，各位给指点下，看哪些理解有误，刚来学习，希望大家多多帮助。其中图件缺失，发在附件里了。

3水中物质形态
3.1 分类
由于采用的标准不同，水中物质存在形态的类别有所不同。
3.1.1从物质颗粒大小出发
从水中物质存在的粒径大小的角度，水中物质可分为三类：
1）悬浮物质：水中的悬浮物质是颗粒直径约在10-4mm（0.1μm）以上的颗粒。肉眼可见。这些微粒主要是由泥沙、沾土、原生动物、藻类、细菌、病毒、以及高分子有机物等组成，常常悬浮在水流之中，水产生的浑蚀现象，也都是由此类物质所造成。这些微粒很不稳定，可以通过沉淀和过滤而除去。水在静置的时候，重的微粒（主要是砂子和粘土一类的无机物质）会沉下来。轻的微粒（主要是动植物及其残骸的一类有机化合物）会浮于水面上，用过滤等分离方法可以除去。悬浮物是造成浊度、色度、气味的主要来源。它们在水中也不稳定，往往随着季节、地区的不同而变化。
2）胶体物质：水中的胶体物质是指直径在10-4 ~10-6mm（0.001-0.1μm）之间的微粒。胶体是许多分子和离子集合物。天然水中的无机矿物质胶体主要是铁、铝和硅的化合物。水中的有机胶体物质主要是植物或动物的肢体腐烂和分解而生成的腐殖物。其中以湖泊水中的腐殖质含量最多，因此常常使水呈黄绿色或褐色。
由于胶体物质的微粒小，重量轻，单位体积所具有的表面积很大，故其表面具有较大的吸附能力，常常吸附着多量的离子而带电。同类胶体因带有同性的电荷而相互排斥，在水中不能相互粘合而处于稳定状态。所以，胶体颗粒不能藉重力自行沉降而去除，一般是在水中加入药剂破坏其稳定，使胶体颗粒增大而沉降予以去除。
3）溶解物质：水的溶解物质是直径小于或等于10-6mm（0.001μm）的微小颗粒。主要是溶于水中的以低分子存在的溶解盐类的各种离子和气体。溶解物质可以用离子交换或除盐等方法予以去除。
3.1.2从地球化学分析出发
从水化学分析角度出发，水中物质分为两类：
1）悬浮物质：粒径>0.45μm的物质；
2）溶解物质：粒径<0.45μm的物质，包含有上一类的部分悬浮物质、全部胶体和溶解物质。
即，在水化学中，0.45μm的滤膜时用来区分“dissolved”和“suspended”chemical constituents的标准。
（注：微米：1μm=0.001mm。头发直径：75μm，肉眼可见最小黑点：40μm。）
3.2测定项
在水化学中，表示水中固体物质的指标较多，归纳起来有以下几种（参看：中華民國92 年10 月3 日環署檢字第0920072114 號公告）：
1）总固体重（TS）：将搅拌均匀的水样在103～105℃下烘干至恒重，所得固体重量即为总固体重；
2）悬浮固体重(SS)：将搅拌均匀的水样以0.45μm的玻璃纤维滤片过滤，在103～105℃下将滤片烘干至恒重，所得固体重量即为悬浮固体重；
3）总溶解固体重(DS)：将总固体重减去悬浮固体重或将水样先经玻璃纤维滤片过滤后，其滤液在103～105℃下烘干至恒重，所得固体重量即为总溶解固体重。
注意：在某些文献中，将直接测定的总溶解固体重称为溶解性固体，其重量加上重碳酸盐含量的一半（重碳酸盐在干燥时分解失去二氧化碳而转化为碳酸盐）才被认为溶解性总固体（参看：http://www.hygiene.cn.net/bzjyff/water/mwater9r.htm）。
在此基础上，还可根据各固体种类的特性细分，见图2-1（此图出自何方？）。
3.3取样
采样时须使用抗酸性的玻璃瓶或塑料瓶，以免悬浮固体吸附于器壁上。分析前均应保存在4℃的暗处，以避免固体被微生物分解。采样后尽快检测，最长保存期限为7天。

3.4测试原理
总固体重、悬浮固体重和总溶解固体重的测试方法和步骤在文献中介绍较详细。主要是要注意恒重的定义，此处选择GB11901-89标准的规定，前后质量差≤0.2mg。
如果考虑重碳酸盐的分解挥发，则溶解总固体的计算不能直接利用滤液烘干后前后质量的差来表示，而需将挥发跑掉的H2CO3增加进来，按下式计算（参看：饮用天然矿泉水检验方法1）：
............................(1)
式中: ρ──水样的溶解性总固体，mg／L；
m1──蒸发皿质量，g；
m2──蒸发皿和溶解性固体质量，g；
V──水样体积，mL；
ρ(HCO3－)──重碳酸盐的质量浓度，mg／L（必须先通过滴定求得）。
当水样存在永久硬度时，构成永久硬度的钙、镁离子在蒸干时形成硫酸盐和氯化物，用105℃干燥法测定时，由于钙镁的硫酸盐所含结晶水不能去除完全，将使结果偏高；钙、镁的氯化物由于具有很强的吸湿性，对测量精度也将产生影响。向水样中预先加入适量的碳酸钠，使钙、镁离子在蒸干后形成碳酸盐，并在180℃干燥,将使上述影响得以消除（参看：http://www.hygiene.cn.net/bzjyff/water/mwater9r.htm。

水中物质形态

附件：

水中物质形态

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西藏精灵

第1楼2006/05/25

我们最近刚开始做此项工作，正好学习！

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s31_0

第2楼2012/09/10

学习了，谢谢，如能将参考文献列出就更好了

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