水处理常见单位及应用换算 8页

.-水处理常见单位及应用换算当量〔常见术语〕当量是指与特定或俗成的数值相当的量；化学专业用语，用作物质相互作用时的质量比值的称谓。术语中常用到的有化学当量、热工当量、TNT当量等。化学当量主要包括元素当量、化合物当量、物质的克当量、当量浓度等概念。中文名：当量外文名：Equivalent概念：与特定或俗成的数值相当的量类别：化学专业用语用作：物质相互作用时的质量比值的称谓定义化学专业用语：在任何化学反响中，物质的质量比等于它们的当量比。化学当量指化学方面的当量数。诸如当量、克当量、当量浓度、酸碱盐当量、电化当量等。物质的当量及当量浓度根据定组成定律，我们知道物质的组成总是一定的，例如组成水的氢和氧的重量比是1.008:8。各种物质彼此进展反响时，它们的重量比也总是一定的。元素的当量任何纯洁的化合物都有固定的分子式。我们从化合物的分子式，可以看出化合物都是由一定数量的元素所组成。例如水，分子式是H2O，其中氢元素和氧元素的重量比为2.016:16即1.008:8。事实上通过水的合成或分解都能得到这样的重量比。再从元素间反响生成化合物来看，同样也得出各元素间存在着一定数量比的关系。例如氢与氧化合生成水，氢与氯化合生成氯化氢，碳与氧化合生成二氧化碳，镁与氧化合生成氧化镁，从这些反响的化学方程式看，每两种元素之间都有一个数量比的关系。-.word.zl\n.-2H2+O2=燃烧=2H2O1.008*2*2=4.03216*2=32氢与氧的重量比为4.032:32即1.008:8又如锌与盐酸发生置换反响时Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑65.42由反响方程式可看出，65.4份重的锌能从盐酸里置换出2份重的氢，即32.7份重的锌能置换出1份重的氢来。因此，我们把任何一种元素与1份重(1.008份重通常可略成1)的氢或8份重的氧相化合，或从化合物中置换出此量的氢或氧时所需该元素的量，叫做元素的当量。下面我们再比较一下元素的当量和元素的原子量的关系。元素氧-氯-碳-镁-锌当量：8-35.5-3-12.15-32.7原子量：16-35.5-12-24.3-65.4化合价：2-1-4-2-2可以看出，元素的原子量是元素当量的整数倍数，这个整数倍数恰等于该元素的化合价。故，元素的当量=元素的原子量/元素的化合价(绝对值)即元素的当量也就是该元素对它的1价所相当的重量。运用这个公式，我们可以从原子量和化合价直接计算出元素的当量。例如铝的原子量为27，其化合价为3，那么铝的当量=27/3=9。化合物的当量当元素化合时彼此间总有一个相当的量，各元素即按这个相当的量彼此化合或置换。下面研究化合物在参加反响时重量间的关系。从任何化学反响方程式看，反响物之间的克分子数总是一定的，因而它们的重量比也应是一定的。通氢气入受热的氧化铜上，生成紫红色的铜和水。CuO+H2=加热=Cu+H2O63.6+16=79.61*2=2氧化铜与氢的重量比为79.6:2即39.8:1，即和1份重氢反响的氧化铜重为39.8份重。39.8就是氧化铜的当量。-.word.zl\n.-我们把某化合物和1当量的氢，或1当量的氧，或1当量的任何其他物质完全作用时所需要的量，叫做该化合物的当量。下面再研究酸、碱中和反响的根本数量关系。例如氢氧化钠分别与盐酸、硫酸反响。NaOH+HCl=NaCl+H2O1分子1分子23+16+1=401+35.5=36.52NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O2分子1分子2(23+16+1)=2*401*2+32+16*4=98即40:49在上面两个反响中，同样是1个分子量(即40)氢氧化钠，却可以分别中和1个分子量(36.5)盐酸，1/2个分子量(49)硫酸。这是什么原因呢？这是因为盐酸是一价酸，硫酸是二价酸，所以1个分子量的氢氧化钠分别要与1个分子量盐酸、1/2个分子量硫酸发生完全的反响。由此可见碱和不同的酸发生中和反响时，总是以一定重量比来进展反响的。这里与40份重氢氧化钠反响所需的盐酸、硫酸分别为36.5份重、49份重，所以盐酸、硫酸的当量分别为36.5和49。我们再研究一下碱与盐的复分解反响。2NaOH+MgCl2=2NaCl+Mg(OH)2↓2分子1分子2*40=8024+71=95即4047.5可以看出1个分子量(40)氢氧化钠能与1/2个分子量(47.5)氯化镁完全反响，所以氯化镁的当量为47.5。我们再比较一下化合物(酸、碱、盐)的分子量和当量，不难看出分子量是当量的整数倍这个倍数等于化合物分子中元素或根的正或负化合价总数的绝对值。由此得出以下公式：化合物的当量=化合物的分子量/正价或负价总数(绝对值)可见化合物的当量也对一价(正价或负价的绝对值)所相当的重量。-.word.zl\n.-运用这个公式，可以直接计算出化合物的当量来，例如求硫酸铝的当量。硫酸铝Al2(S(O4)3M=27*2+3(32+16*4)=342故，硫酸铝的当量为342/(3*2)=57。因为许多元素彼此化合时，在不同条件下能生成几种化合物。例如碳与氧完全燃烧生成二氧化碳，不完全燃烧那么生成一氧化碳，所以根据这些不同化合物的分子组成或化合反响来计算，就有不同的当量数值，在CO2中碳与氧重量比为3:8，但在CO中碳与氧重量比为6:8，可见碳的当量分别为3和6。但是，无论如何，同一元素的各个不同的当量之间，总是互成简单整数比。例如在CO2和CO中碳的当量比为3:6即1:2。又如氯化钠与浓硫酸反响，因温度不同而发生不同的反响：H2SO4+2NaCl=500℃以上=Na2SO4+2HCl↑(1)H2SO4+NaCl=常温=NaHSO4+HCl↑(2)在(1)反响中和NaCl一个分子量(即58.5)反响，需H2SO41/2个分子量(即49)，而第(2)反响中和一个分子量NaCl=(即58.5)反响需硫酸1个分子量(98)。可见前者硫酸的当量为49，后者那么为98。所以物质的当量必须从实际出发，对具体反响情况作具体分析，进展计算，不能硬套公式。物质的克当量和克当量数物质或元素的当量是一个比值，是一个不名数。为了使用方便，也和克分子量一样，在生产或科研上常用克为单位表示当量。元素或化合物的当量，以克为单位来表示，那么此一定的量，叫做元素或化合物的克当量。克当量一般以E来表示。例如硫酸钠M(Na2SO4)=23*2+32+16*4=142，故ENa2(SO4)=142克/2=71克。一克当量的硫酸钠是71克重，10克当量的硫酸钠为71*10=710克，0.1克当量硫酸钠应为71*0.1=7.1克。可见物质的克当量可以是1个或10个或0.1个等等整数或小数倍。我们把元素或物质的克当量的多少或克当量的个数叫做克当量数。根据上面计算，可见克当量与克当量数之间有以下关系：克当量*克当量数=物质的重量克数由于元素或化合物的克当量可以从元素的原子量和物质的分子量推算出来都是一个定数，因此根据以上公式，我们可以进展克当量数和物质重量克数的互算。当量定律-.word.zl\n.-上面已经说到，1当量的氢只能和1当量的氧或1当量的氯化合，1当量的氢氧化钠只能和1当量的盐酸、1当量的硫酸、1当量的磷酸发生中和反响，1克当量的元素只能与1克当量的其它元素化合，1克当量的碱只能与1克当量的酸中和。可见当两种元素或化合物发生完全反响时，它们的克当量数一定一样。这就叫做当量定律。用克当量来研究物质发生化学反响时的重量关系，甚为简便，因任何物质间只要克当量数相等就可以完全进展反响。但是物质间反响时它们的克分子数却没有这种关系，氢氧化钠与盐酸反响，其克分子数是1:1关系，但氢氧化钠与硫酸、磷酸反响，其克分子数那么分别为2:1和3:1，所以生产和科研上常用克当量来表示反响物之间的重量关系。根据当量定律，可以计算元素或化合物的克当量。当量浓度以克作单位，在数值上等于化合物的当量，这一定重量叫做化合物的一个克当量(克当量)。例如，HCl的当量为36.5/1=36.5，那么36.5克为HCl的一个克当量。又如，H2SO4的当量为98/2=49，那么49克为H2SO4的一个克当量。再如，H3PO4的当量为98/3=32.7，那么32.7克为H3PO4的一个克当量。用1升溶液中含有溶质的克当量数来表示的浓度叫做当量浓度(用N表示)。例如，1升溶液中含有硫酸49克(即1个克当量)那么其当量浓度为1N。又如，1升溶液中含有硫酸98克(即2个克当量)那么其当量浓度为2N。再如，1升溶液中含有硫酸24.5克(即0.5个克当量)那么其当量浓度为0.5N。前以表达，当两种物质完全作用时，它们的克当量数相等。这就是当量定律。如果反响在溶液中进展，当两种溶液恰好完全作用时，那么这两种溶液中所含溶质的克当量数也必然相等。设N1为第一种溶液的当量浓度N2为第二种溶液的当量浓度当两种溶液中的溶质完全作用时，用去第一种溶液为V1升，第二种溶液为V2升。那么V1N1为第一种溶液V1升中所含溶质的克当量数，V2N2为第二种溶液V2升中所含溶质的克当量数。即有V1N1=V2N2这个公式在生产实践和科学实验中常用来进展计算溶液之间反响时所需溶液的体积，溶液的当量浓度，以及溶质的重量。当量浓度补注-.word.zl\n.-当量浓度(N)溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度，用符号N表示。〔英文：normality〕1-元素当量=原子量/化合价钠的当量=23/1=23；铁的当量=55.9/3=18.6；氧的当量是8；氢的是1。2-酸酸的当量=酸的分子量/酸分子中被金属置换的氢原子数即1N=1mol/LH+：对于一元酸来说，1N=1mol/L，如1NHCl=1mol/LHCl；对于n元酸来说，1N=1/nmol/L，如1NH2SO4=1/2mol/LH2SO4；1NH3PO4=1/3mol/LH3PO4。3-碱碱的当量=碱的分子量/碱分子中所含氢氧根数即1N=1mol/LOH-：1mol/L的NaOH就是1N，1mol/L的Ca(OH)2就是2N。4-盐盐的当量=盐的分子量/盐分子中金属原子数×金属价数如果是氧化物或是复原物就看能得失的电子数，例如：1mol/L的K2Cr2O7的当量浓度就应该是6N〔每个重铬酸钾分子中有两个铬离子，每个铬离子的价态由6+到3+得到3个电子〕1mol/L的KMnO4的当量浓度是5N〔每个高锰酸钾分子中有一个锰离子，每个锰离子的价态由7+到2+得到3个电子〕。如果是盐类，就看能与酸或碱结合所要的H+或OH-数量，比方说：Na2CO3可以与2份H+反响，其当量就是2；NaHCO3可以与1份H+反响，其当量就是1。当量〔氧化复原当量〕氧化复原当量，指的是有关的氧化剂和复原剂的当量。如铬酸钾K2CrO4作为氧化剂时铁化合物当量是55.847/2=27.93有关的氧化剂和复原剂的当量，往往总称为氧化复原当量(redoxequivalent)。一种物质在不同的反响中，可以有不同的当量。例如铁在2价铁化合物中的当量是55.847/2=27.93，在3价铁化合牧中的当量是55.847/3=18.62。-.word.zl\n.-又如铬酸钾K2CrO4作为氧化剂时，当量是194.20/3=64.73；但作为盐时，当量是194.20/2=97.10。物质相互作用时的质量，同它们的当量成正比。知道了物质的当量，可以算出它们在反响中的质量比值。EQ〔化学专业用语〕Eq〔当量〕指与特定或俗成的数值相当的量；化学专业用语，用作物质相互作用时的质量比值的称谓。如，mEq/L〔毫当量每升〕，Y-mmol/L=X-mEq/L÷离子价当量浓度当量浓度(N)溶液的浓度用1升溶液中所含溶质的克当量数来表示的叫当量浓度，用符号N表示。〔英文：normality〕当量浓度是过去用的很多根本不用了.一当量就是得失一个电子的意思.如果是盐酸放出一个氢离子那么当量浓度和摩尔浓度是一样的.如果是硫酸那么一当量浓度只等于二分之一的摩尔浓度.在一般的氧化复原反响中就要复杂一些了例如高锰酸钾氧化草酸钠2摩尔高锰酸钾和5摩尔草酸钠刚好反响那么高锰酸钾的摩尔浓度=5倍的当量浓度.当量浓度的定义是1L水溶液中溶解的溶质用氢的当量除摩尔质量，常用于表示酸溶液的质量。毫克当量毫克当量(mEq)表示某物质和1mg氢的化学活性或化合力相当的量。某物质和1mg氢化学活性相当的量Y-mEq/L=X-mmol/L×原子价1mg氢，23mg钠，39mg钾，20mg钙和35mg氯都是1mEq。其换算公式如下：Y-mEq/L=(X-mg/L)×原子价/M〔化学构造式量〕Y-mg/L=(X-mEq/L)×M〔化学构造式量〕/原子价Y-mg/L=(X-mmol/L)×M〔化学构造式量〕所以Y-mEq/L=X-mmol/L×原子价(注：化学构造式量=原子量或分子量)-.word.zl\n.-例：Ca2+，Y-mEq=〔X-ppmx2〕/40~~X-ppm=(Y-mEqx40)/2Mg2+，Y-mEq=〔X-ppmx2〕/24~~X-ppm=(Y-mEqx24)/2Na1+，Y-mEq=〔X-ppmx1〕/23~~X-ppm=(Y-mEqx23)/1常用单位名称及其换算物质的量n：物质的量是国际单位制中7个根本物理量之一，单位：mol〔摩尔〕换算公式：n=N/NA其中，N为微粒数，NA为阿伏伽德罗常数〔6.02X1023〕n=m/M其中，m为质量，M为分子式量〔相对分子质量〕气体摩尔质量在水处理中根本用不到，暂不讨论物质的量浓度c：浓度是溶液中溶剂和溶质的相对含量。物质的量浓度是一种常用的溶液浓度的表示方法。表示单位体积溶液里所含该物质的物质的量单位：mol/L〔摩尔/升〕换算公式：c=n/V其中n为对应物质物质的量，V为溶液体积毫克当量(mEq)：毫克当量(mEq)表示某物质和1mg氢的化学活性或化合力相当的量。Y-mEq/L=(X-mg/L)×原子价/M〔化学构造式量〕Y-mg/L=(X-mEq/L)×M〔化学构造式量〕/原子价Y-mg/L=(X-mmol/L)×M〔化学构造式量〕常用浓度及浓度单位换算1ppm=1mg/L=〔质量/分子量〕/Lppm即：mg/L〔毫克/升〕，ppb即：ug/L〔微克/升〕，ppt即：ng/L〔纳克/升〕1ppm=1000ppb，1ppb=1000ppt教育之通病是教用脑的人不用手，不教用手的人用脑，所以一无所能。教育革命的对策是手脑联盟，结果是手与脑的力量都可以大到不可思议。-.word.zl