盐度测量详解

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盐度测量详解

盐度测量详解

几十亿年来,来自陆地得大量化学物质溶解并贮存于海洋中。如果全部海洋都蒸发干,剩余得盐将会覆盖整个地球达70m厚。根据测定,海水中含量最多得化学物质有11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴与氟等五种阴离子与硼酸分子。其中排在前三位得就是钠、氯与镁。为了表示海水中化学物质得多寡,通常用海水盐度来表示。海水得盐度就是海水含盐量得定量量度,就是海水最重要得理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。盐度得分布变化也就是影响与制约其它水文要素分布与变化得重要因素,所以海水盐度得测量就是海洋水文观测得重要内容。

1.盐度得定义与演变

绝对盐度就是指海水中溶解物质质量与海水质量得比值。因绝对盐

度不能直接测量,所以,随着盐度得测定方法得变化与改进,在实

际应用中引入了相应得盐度定义。

1.克纽森盐度公式

在本世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时

得盐度定义就是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧

化物、溴与碘以氯代替,所有得有机物质全部氧化之后所含

固体物质得总数。其测量方法就是取一定量得海水,加盐酸

与氯水,蒸发至干,然后在380℃与480℃得恒温下干燥48h,

最后称所剩余固体物质得重量。

用上述得称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样

品要花费几天得时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中

都就是测定海水得氯度,根据海水得组成恒定性规律,来间

接计算盐度,氯度与盐度得关系式(克纽森盐度公式)如下:

S‰=0、030+1、8050Cl‰

克纽森得盐度公式使用时,用统一得硝酸银滴定法与海洋常

用表,在实际工作中显示了极大得优越性,一直使用了70

年之久。但就是,在长期使用中也发现,克纽森得盐度公式

只就是一种近似得关系,而且代表性较差;滴定法在船上操

作也不方便。于就是人们寻求更精确更快速得方法。

我们知道当导体得两端有电势差时,导体中就有电流通过,

而一段导体中得电流I与其两端得电势差()成正

比,这就就是著名得欧姆定律,即I= G(),式中

G为比例系数, 又叫电导。令G=,则,常

数R称为这段导体得电阻,它与导体得性质与几何形状有

关。电阻得单位名称就是欧姆(Ω )。实验表明,对于粗细

均匀得导体,当导体得材料与温度一致时,导体得电阻与它

得长度L成正比,与它得横截面积S成反比,即,

式中比例系数ρ叫做电阻率,单位就是Ω·m,它与材料

得性质有关,不同得材料得电阻率也不同。电阻率得倒数

叫做电导率,单位为S/m。根据海水得电导率取决于其温度与盐度得性质,通过测定其电导率与温度就可以

求得海水得盐度。

2.1969年电导盐度定义

在60年代初期,英国国立海洋研究所考克思(Cox)等人从各

大洋及波罗得海、黑海、地中海与红海,采集了200m层以

浅得135个海水样品,首先应用标准海水,准确地测定了水

样得氯度值,然后测定具有不同盐度得水样与盐度为35、

000‰、温度为15℃得标准海水、在一个标准大气压下得电

导比(),从而得到了盐度椔榷鹊男碌墓叵凳胶脱味葪相

对电导率得关系式,又称为1969年电导盐度定义:

S‰=1、80655Cl‰

电导测盐得方法精度高,速度快,操作简便,适于海上现场

观测。但在实际运用中,仍存在着一些问题:首先,电导盐

度定义得上两盐度公式仍然就是建立在海水组成恒定性得

基础上得,它就是近似得。在电导测盐中校正盐度计使用得

标准海水标有得氯度值,当标准海水发生某些变化时,氯度

值可能保持不变,但电导值将会发生变化。其次,电导盐度

定义中所用得水样均为表层(200m以浅),不能反映大洋深

处由于海水得成份变化而引起电导值变化得情况。最后,国

际海洋用表中得温度范围为10~31℃,而当温度低于10℃

时,电导值要用其它得方法校正,从而造成了资料得误差与

混乱。

为了克服盐度标准受海水成分影响得问题,进而建立了

1978年得实用盐标(PSS78)。

3.1978年实用盐标

实用盐标依然就是用电导得方法测定海水得盐度,与1969年电导盐度定义不同之处就是,它克服了海水盐度标准受海水成分变化得

影响问题。在实用盐标中采用了高纯度得KCl,用标准得称量法制备成一定浓度(32、4357‰)得溶液,作为盐度得准确参考标准,而与海水样品得氯度无关,并且定义盐度:在一个标准大气压下,15℃得环境温度中,海水样品与标准KCl溶液得电导比:

(C,表示电导值),则该样品得实用盐度值精确地等于35,若,则实用盐度得表达式为

(1-1)

S为实用盐度符号,就是无量纲得量,如海水得盐度值为35‰,实用盐度记为35,式(1-1)中可用代替,就是在大气压

力下,温度为15℃时,海水样品与盐度为35‰得标准海水得电导比。

式中

,,当有效。

对于任意温度下海水样品得电导比得盐度表达式为:

(1-2)

式中第二项为温度修正项,系数a与公式(1-1)中得相同,系数分别为:

K=0、0162, (-2℃ ≤ T ≤35℃)

2.盐度得测量

1.观测时次、标准层次及精度要求

盐度与水温同时观测,大面或断面测站,船到站观测一次,连续测站,一般每两

小时观测一次。根据需要,有时一小时观测一次。

盐度测量得标准层次及其它有关规定与温度相同。

根据不同观测任务对测盐准确度得要求,通常对海上水文观测中盐度精度分为三级标准(表 1):

表 1 测量范围、准确度、分辨率

精确度等级准确度分辨率

1± 0、020、005

2± 0、050、01

3± 0、20、05

2.盐度得测量方法

盐度测定,就方法而言,有化学方法与物理方法两大类。

1.化学方法

化学方法又简称硝酸银滴定法。其原理就是,在离子比例恒定得前提下,采用硝酸

银溶液滴定,通过麦克伽莱表查出氯度,然后根据氯度与盐度得线性关系,来确定水样盐度。此法就是克纽森等人在1901年提出得,在当时,不论从操作上,还就是就其滴定结果得精确度来说,都就是令人满意得。

2.物理方法

物理方法可分为比重法、折射法、电导法三种。

比重法测量就是海洋学中广泛采用得比重定义,即一个大气压下,单位体积海水得重量与同温度同体积蒸馏水得重量之比。由于海水比重与海水密度密切相关,而海水密度又取决于温度与盐度,所以比重计得实质就是,从比重求密度,再根据密度、温度推求盐度。

折射率法就是通过测量水质得折射率来确定盐度。

以上几种测量盐度得方法存在误差较大、精度不高、操作复杂、不利于仪器配套等问题,尽管还在某种场合下使用,但逐渐被电导测量所代替。

电导法就是利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水盐度。

1978年得实用盐标解除了氯度与盐度得关系,直接建立了盐度与电导率比得关系。由于海水电导率就是盐度、温度与

压力得函数,因此,通过电导法测量盐度必须给予温度与压

力对电导率得影响进行补偿,采用电路自动补偿得这种盐度

计为感应式盐度计。采用恒温控制设备,免除电路自动补

偿得盐度计为电极式盐度计。

感应式盐度计以电磁感应为原理,它可在现场与实验室测

量,而得到广泛得应用,在实验室测量中精度可达 0、003。

该仪器对现场测量来说就是比较好得,特别对于有机污染含

量较多、不需要高精度测量得近海来说,更就是如此。然而,

由于感应式盐度计需要得样品量很大,灵敏度不如电极式盐

度计高,并需要进行温度补偿,操作麻烦,这就导致感应式

盐度计又转向电极式盐度计得发展。

最先利用电导测盐得仪器就是电极式盐度计,由于电极式盐

度计测量电极直接接触海水,容易出现极化与受海水得腐

蚀、污染,使性能减退,这就严重限制了在现场得应用,所

以主要用在实验室内做高精度测量。加拿大盖德莱因

(Guildline)仪器公司采用四极结构得电极式盐度计(8400

型),解决了电极易受污染等问题,于就是电极式盐度计得

以再次风行。目前广泛使用得STD、CTD等剖面仪均就是电

极式结构得。

3.利用现场温盐深仪测量盐度原理

从现场调查得CTD仪获取得相对电导率R、温度、压力数据,必须经过处理后方才得到盐度资料,因为现场测定得相对电导率R可分成三部分,即

( -1)

这里C(35,15,0)就是一个定标常数,它与定标时实验室得条件有关,MarkⅢ型CTD系统C(35,15,0)=42、909(ms/cm)。

可用现场观测得到得温度与压力表示。

压力对电导比得影响,布莱德霄(Bradadshow)测得得结果就是:

中:

为标准海水得温度系数,多菲尼(Dauphince)等人得到得表达式为:

里,

由此求得,

通过就可算出海水得盐度。

利用温盐深仪测盐度时,每天至少应选择一个比较均匀得水层,与利用实验室盐度计对海水样品得测量结果对比一次,如发现温盐深仪得测量结果达不到所要求得准确度,应调整仪器零点或更换仪器探头。对比结果应记入观测日志。

温盐深得电导率传感器必须保持清洁,每次观测完毕都须用蒸馏水(或去离子水)冲洗干净,不能残留盐粒或污物。

3.SYC2-2型实验室海水盐度计测盐度

1.测盐度原理

SYC2-2 型实验室海水盐度计就是利用电极电导池在实验室

测试海水相对电导率得一种仪器。其测量海水电导率为0、

1~1、19999,即相当于盐度3~34,使用环境温度条件在0℃

以上,室温与通常温度条件下均可,被测水样温度范围在

0℃以上,40℃以下,精确度为 0、003,耗水样数量(包括

洗涤)共计60ml。水样采集后可立即测定,用可换海水作温

度补偿,因此无需定期校正温度补偿电路。而且适合在陆上

或船上得实验室使用。

2.

SYC2-2型实验室海水盐度计采用双电导池结构(如图 1)。

其中电导池(1)内充灌标准海水或其它洁净海水(其盐度接近35者为佳),用于温度补偿,电导池(2)用于样品海水得测量,电导池用硬质玻璃制成,每只内装有两支镀有铂黑得片状白金电极,两电导池同置于一小型得非恒温水浴之中,水浴中有一微型电动搅拌器,使两电导池得温度一致。

该仪器采用音频振荡器输入音频电讯号供给交流电桥。测量电桥得 ,为简化瓦格纳尔接地支路;( 读数单元)及(校准定位单元)均为串联十进位标准电阻箱构成

交流电桥两个可调臂。为可调电容器,为固定电容器。检测电路中设置了性能优良得选频放大器,用以抑制各种外来干扰信号,为了使检测系统具有足够得灵敏度与动态范围,还设置了多档衰减器,采用了对数检波器。

测定时,先用已知电导比标准海水进行校准,将两电导池注入同一盐度得标准海水(盐度不一定正好等于35),设电导

池(1)、(2)内标准海水得电阻分别为,开动搅拌器,经2~3min后两电导池得温度即与水浴温度一致。根据水浴

温度t℃及标准海水得盐度查得,调整使其读数等于

,然后再调整使电桥平衡,设这时得读数为,根据交流电桥平衡原理有

式中、分别为电导池(1)及(2)、相对电导率为得标准海水时得电阻值。若设电导池(1)及(2)得电导池常数分

别为 ,标准海水在t℃时之电阻率为 ,则( 3-1)式可得

因电导池得温度系数极小,水浴温度波动对其影响可忽略不计。

所以为一常数,则亦为一常数,即当值固

定时,亦固定,不随水浴温度变化而变化。

再将电导池(2)中得标准海水排出,注入待测水样,电导池(1)中得标准海水不换(在测量过程中始终不换),这样在

固定情况下,调整旋钮使电桥平衡,设此时读数为b,并设电导池(2)中样品海水t℃时电阻为,则根据电桥平衡关系有:

由( 3-1)与( 3-3)得:

根据电导盐度定义,水样相对电导率定义为:

L为电导率。

上式中为盐度35得标准海水在t℃时得电阻,由( 3-3)与( 3-6)式得

将式( 3-4)与式( 3-7)比较则得,

3.HD-2型实验室海水盐度计外部结构(图2)

(1)微安表

(2)测量增益开关,1-10K灵敏度相应增加。

4.

(3)微安表短路开关,测定水样时开,换水样时关,换水样

时接地。

(4)外壳接地。

(5)仪器外接直流电源时,可使用12VDC,使电桥工作,但

此时水泵不能启动。

(6)保险丝(0、1A)

(7)电源指示灯。

(8)220V电源开关。

(9)自左至右5个旋钮,为串联十进位可调电阻,其阻值依

次减小,作定位校准A单元。

(10)可调电容器(即)。

(11)测量开关,测量及校准时,皆打向左方“测量校准”;

检查仪器电阻有无损坏才打向“自校”。

(12)固定电容器(即)。

(13)、(14)、(15)线柱。与电导池连结。

(16)读数单元:(即单元)分为五档,自左至右依次

, 。

(17)搅拌开关,控制水浴中搅拌马达,测量时搅拌马达必须

连续工作,换水样时也照常搅拌。

(18)水泵开关,只在电导池换水样时使用,水样更换后即关

闭(水泵在仪器右侧得水浴后边)。

(19)搅拌马达。

(20)缓冲瓶活塞用于控制电导池(2)更换海水。

(21)缓冲瓶活塞用于控制电导池(1)更换海水。

(22)水泵电磁铁。

(23)水泵轴承。

(24)水泵出口,用乳胶管接至下水道或塑料桶中排出废液。

(25)水泵入口,接缓冲瓶下面得出水口。

5.测定方法

1.使用前得准备

(1)将仪器右侧得水浴中注水,取蒸馏水用导管引入仪器左

侧有机玻璃水浴中,至水面离水浴盖板2cm处。

(2)仪器接地。将仪器面板“4”处接地或接到自来水管或船

体上。

(3)参考海水准备,准备一个10升左右得小口试剂瓶,内装

经粗滤纸或2~3号砂芯漏斗滤过得任何盐度之自然海水

(若盐度为35则更好),瓶口装橡皮塞,插一支出水导管,再插一支带活塞得短通气管,这样可以瓶中引出海水并能防止瓶内海水蒸发。此海水之盐度用本盐度计多次测定,取其平均值写成标鉴贴在瓶上,称为参考海水。

(4)电导池得检查:开启电源开关,关闭微安表短路开关。

将电导池(1)接通参考海水导管。打开水泵开关,再打开缓冲瓶得活塞开关(1),关闭活塞(2)(把手垂直为关闭),从参考海水瓶中抽取海水,2min后,关闭活塞(2)及水泵开关,观察电导池内有无气泡,若有气泡可再抽水,通过调节活塞

(2)赶走气泡。开启搅拌开关,让搅拌器一直工作。

将校准单元A旋钮在80 000位置,开启微安表短路开关,调节Rt单元各档,使电桥平衡,当调节第四及第五档时,

若灵敏度低,可配合调节,记录Rt示值。然后关闭微

安表短路开关,开启水泵开关,及活塞(2)再从参考海水瓶中抽取少量水(开动水泵几秒钟即可)。关闭活塞(2)与水泵

开关,等一min后开启微安表短路开关,由于参考水样(或其它水样)温度与水浴中水温度不一定相同,因此,水样抽入电导池后,有一个温度平衡过程(这从表头指针不停地运动可观察到)。必须等μA表指针稳定后表示两支电导池已达到严格温度平衡,方可调整Rt各旋钮,否则将会引入测量误差,若水样温度与水浴温度相差较大,那么指针稳定时间较长(一般来说抽取水样后,等2min,温度就能达到平衡)。此时,调节各旋钮进行测试无问题。如此反复往电导池(2)中抽参考水样5~6次,若读数值(Rt示值),最后一

位相差最多5~6×个数值,说明此电导池(2)中电极

固定牢固,同时也表明此电导池不漏水,性能良好。然后,将参考海水引水管接电导池(1),按上法依次取水5-6次,按上法进行调节Rt,测得相应得Rt数值(注意此时因仪器未经校准。测出相应得Rt值仅相对示值,并不就是海水样

品之真正Rt)。若几次结果最后一位相差5~6×个数值,则认为此电导池质量也就是好得。有时,特别就是当电导池中原为蒸馏水,最初抽入海水洗涤还不充分(一般第一次抽海水60mI以上方能使测得值稳定),开始几个数据可能波动较大些,但只要电导池固定牢固,电导池也无渗漏,那么在继续抽取海水测试时,数据将会趋稳定值。反之,证明电导池有问题,需要更换。

2.测定步骤

(1)仪器定位标准

取一瓶标准海水,仔细检查管口及管颈有无白色“盐”析出,如果有这些现象,表明安瓿有渗漏现象,应换一瓶标准海水。将标准海水用力摇动,使其中管嘴部与内部海水混合均匀,开启标准海水,然后,乳胶管得一端连接电导池(1),松开乳胶管上铁夹,开启电源开关,开启活塞(1)及水泵开关,关闭μA表短开关抽水,待安瓿中液面下降4~5cm后,关闭活塞(1)及水泵开关,观察电导池(1)中有无气泡,若无,则夹紧安瓿上端铁夹,再将下端乳胶管接通电导池(2),松开上下端乳胶管上铁夹,开启活塞(2)与水泵开关,往电导池(2)中抽水,待安瓿中液面下降4~5cm左右停止抽水,关闭活塞(2)与水泵开关,夹紧安瓿上乳胶管上铁夹。

用一支普通温度计测量水浴温度t℃,根据标准海水R

15

值与水浴中温度t,取一位小数,查海洋学常用表得出对应得

R t 值,将此值置于R

t

读数单元对应得位置上。对校准单元A

进行平衡调节,打开μA表开关。将增益开关放到×1档,调节校准单元A得第一个旋钮,观察μA表指针变化,使μA表读数最小,再将增益开关放到×10档,调节A单元第二个旋钮,使A表指针读数最小。依次类推在调节最后两档

时,应配合调节旋钮,使电桥平衡,记录最后A读数,然后关μA表短路开关,开启安瓿乳胶管铁夹与活塞(2)及水泵开关,再取标准海水5~10ml注入样品海水电池中,关水泵开关与活塞(2)及安瓿上乳胶管之铁夹,等2min后,开启μA表短路开关,调节A单元得最后两档至电桥平衡,如此反复进行换水。若相邻得两次换水A单元值最后一位数差

不大于3×个字,定位步骤即告完毕。此时,校准单

元A得旋钮在测试过程中不得再变动。及电导池(1)中之标准海水,在测试过程中也不得更换,否则将需重新进行定位步骤。

(2)测量海水样品得盐度。将样品海水电导池(2)与标准海水

安瓿断开,并在电导池(1)管口接一条长约10cm干净得乳胶管,乳胶管另一端接一取样管,再将取样管插入样品瓶中(注意勿插入瓶底,防止沉于底部污物随海水抽入电导池中),再开启水泵,控制活塞抽取水样,当样品消耗60ml 后,关水泵与活塞,此时电导池(2)得水样中应无气泡,若有,需再抽水将其赶走。

单元得×0、将检测增益放到×1档,开启μA表短开关,调R

t

1档旋钮,使μA表读数达到最小;再把检测增益放到×10单元得×0、01档旋钮,使μA表读数达到最少,档,调R

t

再把检测增益放到×100档,调Rt单元得×0、001档旋钮,使μA表读数达最小,再把检测增益放在×1K档,调R

t 元得×0、0001档旋钮与Cx旋钮,使μA表读数就达到最小;最后检测增益放到×10 K档。调Rt单元得×0、00001

,档旋钮与Cx旋钮使μA读数达到最小;记下这个读数R

t 以及水浴温度t得数值。

对于要求特别高得测定,可再抽10~20ml得样品海水,等

应在最后一位相差不超2min后重复以上操作,所得读数R

t

过3个字。无论在调节定位校准A单元或Rt读数单元时调节旋钮次序必须从最左边得旋钮开始依次直到最后一个旋钮,每一个旋钮都就是十进位制得,例如某个旋钮转到10不能使μA表指数达最小位置,则需将前一档数字加1,再将这样一档转到零。同时,再调节这档使μA表读数量小,反过来,如果将某档转到数值为“0”不能使μA表指零,则应将前一档值减1,再调节此档旋钮使μA表指数达最小值。

同一个水样重复测定时,通常只需调节最后一位,即可达到平衡,如果洗涤不好则数值可能变动大些。

6.仪器得维护及注意事项

1.只有当μA指针已落到0附近,才能转动检测增益旋钮拨到最大一档,否则易使表头烧坏。

2.μA表示短路开关在电导池抽取水样时使其接地(打向下方),以免换水时电桥严重不平衡而损坏表头指针。

3.旋钮一般就是在调A或Rt之第四档及第五档时使用,每次

拨动旋钮使μA表读数到最小位置以后,若发现电流自动慢慢变大,则说明温度还不够均匀。可稍等片刻使温度稳定后再测,如果

发现转动时μA表不就是连续有规律变化而有跳动现象,说明内极片有短路现象,需调换此可调电容器。

4.仪器得正常工作条件就是在两电极上与电极间无气泡或其它异物,若有气泡必须继续抽取海水将其赶走,特别要防止安瓿瓶得玻璃屑进入电导池,若电极或电极间有气泡或异物将会引起很大得误差。若水样不够清洁,请通过有砂芯得漏斗注入水样。

5.电导池得铂电极上镀有铂黑,对海水中污物有很大吸附性能,因此,对于较混浊海水,应静置一段时间,待它沉清后,再经取样管抽取上层清液进行分析测定。若取样管砂芯沾有污物,进水将不顺畅,此时,可将其放在洗液中浸泡5min,然后用自来水冲洗干净,再继续使用。若电导池中铂黑电极吸附过量,必要时可用2N 得HCl注入电导池中浸泡电极一段时间,然后将酸液抽走,用水洗涤干净继续使用。酸液不会腐蚀电极,但会腐蚀水泵中得橡皮皮阀,用酸液浸洗电极时,请将电导池与水泵断开,勿使酸液通过水泵阀门。

6.每天工作完毕用蒸馏水保存,以维护电导池。

7.当开启水泵开关时,水泵无音响,可能水泵轴承有移位,影响其动作,也可能驱动水泵线路板发生故障,若发现水泵轴承往复工作正常,但不能抽取水样时,要检查缓冲活塞有无漏气,转动就是否灵活,若不灵活或漏气,可取下活塞擦干,抹上少量凡士林再插入使用;然后检查乳胶管有无破裂漏气。水泵进出水口T型橡皮阀门间与连接轴承活塞处橡皮压膜有无异物与老化,如有,也影响水泵正常工作,应及时更换。

8.仪器插入电源后,若指示灯不亮,可开启搅拌开关,若搅拌器也不转动,则说明无电源输入,此时要检查电源有无,保险丝有无烧断及插接线就是否完整。

9.水浴盖板上应保持清洁干燥,防止海水滴入引起电导池引线腐蚀,漏电短路等发生。

10.在每次更换“样品容器”中得样品海水时,首先要打开阀门放尽存水,再将“容器”用滤纸擦干,若就是样品充足可用待测水样清洗“样品容器”,这样效果更好。

4.海水样品测定结果得整理

海水盐度可用公式计算或《国际海洋学常用表》求得。本节介绍查表方法与数据处理。查算方法如下:

1.当t=15℃时,用Rt值接由表Ⅰa与表Ⅰb查出海水盐度。

例如:海水样品温度t=15℃时,测得电导率比为0、95427从表Ⅰa中得

从内插表Ⅰb()里

因为:δR=0、95427-0、95420=

查对应得

所以: =0、95427时应用盐度为

2.当t 15℃时按下法查算:

用查表Ⅰa与表Ⅰb确定;用与t查表Ⅱa与Ⅱb确定盐度修正量ΔS; 根据S=得到海水盐度。

例如:当样品海水温度t=4 ℃时,测得电导率比值为0、95427,

从表Ⅰa与Ⅰb内插表,确定未修正盐度。

=0、954527

根据表Ⅱa 当t=4、0℃时,确定修正量ΔS

从内插表Ⅱb 查得:

修正值

实用盐度S=+ΔS=33、216+=33、231

如果当样品海水温度t=4、6℃时,测得电导率比为0、95427。

从表Ⅰa与内Ⅰb表中,确定未修正盐度:

R=0、95427--=33、216

确定修正量ΔS,就R而言,用上例相同得方法:

t=4、0℃ →ΔS×=15

t=5、0℃ →ΔS×=14

δS×=-1

从内插表Ⅱb

修正量ΔS×=+15-1=+14

实际用度S=33、216+14×=33、230

当然以上步骤也可通过编制计算机程序进行计算,直接获得结果。

国家海洋局海洋技术研究所最近研制得数字式实验室盐度计具有较强得智能化功能,该仪器其测量原理与电导盐度计相同也采用双电极结构,一个电极装入标准海水,另一极装入被测水,机器内微处理器根据测得得电导率,利用有关关系

式求出,并根据实验温度与1978年新盐标给出得公式计算而获得待测水样得盐度值。

盐度测量详解

盐度测量详解 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

盐度测量详解 几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。根据测定,海水中含量最多的化学物质有11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。其中排在前三位的是钠、氯和镁。为了表示海水中化学物质的多寡,通常用海水盐度来表示。海水的盐度是海水含盐量的定量量度,是海水最重要的理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素,所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。 1.盐度的定义和演变 绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。因绝对盐 度不能直接测量,所以,随着盐度的测定方法的变化和改进,在 实际应用中引入了相应的盐度定义。 1.克纽森盐度公式 在本世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时 的盐度定义是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧化 物、溴和碘以氯代替,所有的有机物质全部氧化之后所含 固体物质的总数。其测量方法是取一定量的海水,加盐酸 和氯水,蒸发至干,然后在380℃和480℃的恒温下干燥 48h,最后称所剩余固体物质的重量。

用上述的称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样品要花费几天的时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中都是测定海水的氯度,根据海水的组成恒定性规律,来间接计算盐度,氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下: S‰=+‰ 克纽森的盐度公式使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70年之久。但是,在长期使用中也发现,克纽森的盐度公式只是一种近似的关系,而且代表性较差;滴定法在船上操作也不方便。于是人们寻求更精确更快速的方法。 我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过,而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正比,这就是著名的欧姆定律,即I= G(),式中G 为比例系数, 又叫电导。令G=,则,常数R称为这段导体的电阻,它与导体的性质和几何形状有关。电阻的单位名称是欧姆(Ω )。实验表明,对于粗细均匀的导体,当导体的材料与温度一致时,导体的电阻与它的长度L成正比,与它的横截面积S成反比,即 ,式中比例系数ρ叫做电阻率,单位是Ω·m,它与材料的性质有关,不同的材料的电阻率也不

盐度测量详解

盐度测量详解 几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。根据测定,海水中含量最多的化学物质有11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。其中排在前三位的是钠、氯和镁。为了表示海水中化学物质的多寡,通常用海水盐度来表示。海水的盐度是海水含盐量的定量量度,是海水最重要的理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素,所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。 1.盐度的定义和演变 绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。因绝对盐度 不能直接测量,所以,随着盐度的测定方法的变化和改进,在实际 应用中引入了相应的盐度定义。 1.克纽森盐度公式 在本世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时 的盐度定义是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧化 物、溴和碘以氯代替,所有的有机物质全部氧化之后所含固 体物质的总数。其测量方法是取一定量的海水,加盐酸和氯 水,蒸发至干,然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h, 最后称所剩余固体物质的重量。 用上述的称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样 品要花费几天的时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中 都是测定海水的氯度,根据海水的组成恒定性规律,来间接 计算盐度,氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下: S‰=0.030+1.8050Cl‰ 克纽森的盐度公式使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常 用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70 年之久。但是,在长期使用中也发现,克纽森的盐度公式只 是一种近似的关系,而且代表性较差;滴定法在船上操作也 不方便。于是人们寻求更精确更快速的方法。 我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过, 而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正 比,这就是着名的欧姆定律,即I= G(),式中G 为比例系数, 又叫电导。令G=,则,常数 R称为这段导体的电阻,它与导体的性质和几何形状有关。

电导法检测海水盐度计(硬件部分)

多参数海水溶液检测传感器(硬件部分) 关键词海洋;盐度测量;传感器不要删除行尾的分节符,此行不会被打印文档大全

目录 摘要……....................................................................................................................... I Abstract.......................................................................................................................II 第1章绪论 (4) 1.1 课题的背景和意义 (4) 1.2 盐度测量相关技术概述 (4) 1.2.1 盐度的定义 (4) 1.2.2 盐度测量技术的发展及比较 (6) 1.2.3 盐度值的影响因素 (7) 1.2.4 电导率仪工作原理 (8) 1.3 课题的设计目标 (10) 1.3.1 系统整体设计方案 (11) 1.3.2 各部分功能实现规划 (11) 1.4 本章小结 (12) 第2章传感电路设计 (13) 2.1 电导电极 (13) 2.1.1 电导与电导率 (13) 2.1.2 盐度传感器探头设计 (13) 2.2 盐度传感电路 (14) 2.2.1 测量电源设计 (14) 2.2.2 整流滤波放大电路设计 (19) 2.3 温度、压力传感电路 (22) 2.3.1 温度传感器设计 (22) 2.3.2 压力传感器设计 (25) 2.4 本章小结 (30) 第3章主控电路设计 (31) 3.1 MCS51单片机最小系统 (31) 3.1.1 高性能8位单片机AT89S52 (31) 3.1.2 系统时钟电路 (32) 3.1.3 CPU复位电路 (33) 3.2 A/D模数转换电路 (33) 3.2.1 TLC0832的特点 (33) 3.2.2 TLC0832的封装形式和引脚定义 (34) 3.2.3 TLC0832与单片机的连接 (34) 3.3 RS-232串行通讯接口电路 (35) 3.3.1 RS-232串行通讯概述 (35) 3.3.2 RS-232串行通讯接口设计 (36) 文档大全

盐度测量

盐度测量 几十亿年来,来自陆地的大量化学物质溶解并贮存于海洋中。如果全部海洋都蒸发干,剩余的盐将会覆盖整个地球达70m厚。根据测定,海水中含量最多的化学物质有11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。其中排在前三位的是钠、氯和镁。为了表示海水中化学物质的多寡,通常用海水盐度来表示。海水的盐度是海水含盐量的定量量度,是海水最重要的理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素,所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。 1.盐度的定义和演变 绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。因绝对盐度 不能直接测量,所以,随着盐度的测定方法的变化和改进,在实际 应用中引入了相应的盐度定义。 1.克纽森盐度公式 在本世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时 的盐度定义是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧化 物、溴和碘以氯代替,所有的有机物质全部氧化之后所含固 体物质的总数。其测量方法是取一定量的海水,加盐酸和氯 水,蒸发至干,然后在380℃和480℃的恒温下干燥48h, 最后称所剩余固体物质的重量。 用上述的称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样 品要花费几天的时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中 都是测定海水的氯度,根据海水的组成恒定性规律,来间接 计算盐度,氯度与盐度的关系式(克纽森盐度公式)如下: S‰=0.030+1.8050Cl‰ 克纽森的盐度公式使用时,用统一的硝酸银滴定法和海洋常 用表,在实际工作中显示了极大的优越性,一直使用了70 年之久。但是,在长期使用中也发现,克纽森的盐度公式只 是一种近似的关系,而且代表性较差;滴定法在船上操作也 不方便。于是人们寻求更精确更快速的方法。 我们知道当导体的两端有电势差时,导体中就有电流通过, 而一段导体中的电流I与其两端的电势差()成正

水的总含盐量及测定方法

水的总含盐量及测定方法 水的总含盐量是指一升水含盐分的总量,可用两种单位(毫克当量/升和毫克/升)表示。它是评价水质的一项重要指标。如果对水中的主要离子都有作了定量分析(K+和Na+可不作分析),可以用计算法得出总含盐量。如果未作全面分析,则可以用离子交换来测定。 甲、计算法 1.将阴离子Cl-、HCO3-、CO32-、SO42-的含量全部换算为以毫克当量/升为单位。换算公式为: B=A/E (8-1) 式中:A—某离子以毫克/升为单位的含量; B—该离子以毫克当量/升为单位的含量; E—该离子的当量,见表8-1。 . .

2.求出一升水中全部阴离子的毫克当量数的总和(∑),再扩大一倍,就是水的总含盐量(S),单位为“毫克当量/升”,即: S=2∑=2(BCl-+BHCO3-+BCO32-+BSO42-)(8-2) 乘2是因为水中阳离子总量同阴离子总量相等(指毫克当量数相等),而总含盐量是以一升水所含阴阳离子总量来表示。 二、以“毫克/升”为单位 总含盐量还可以用一升水中含阴离子和阳离子的总毫克数来表示,单位为毫克/升,为此需要求出各主要离子的毫克数。在水质常规分析中一般不作钾、钠定量测定,这时可以用计算法求出钾钠的含量之和,再计算总盐量。步骤如下: 1.将各主要离子(Cl-、HCO3-、CO32-、SO42-、Ca2+、Mg2+)的含量均换算为以毫克当量/升作单位,换算公式见式8-1。 2.求(K++Na+)的毫克当量之和 因为∑+=∑- . .

∑+=BCa2++BMg2++BK++BNa+ ∑-=BCl-+BHCO3-+BCO32-+BSO42- 所以B(K++Na+)=∑--(BCa2++BMg2+) (8-3) 3.求K++Na+的毫克之和 A(K++Na+)=B(K++Na+)×25 (8-4) 25是经验系数,是根据多数天然水中K+的量约为Na+的量的四分之一左右确定的。对多数淡水误差不大,对含盐量较高的水,误差可能很大,因这时K+含量相对地低得多,K++Na+的平均当量更接近于24甚至23。 4.将以毫克/升作单位的所有离子的含量相加,即为水的总含盐量。 例题:某湖水主要离子分析结果如下: . .

盐度测定实验

盐度测定实验 一、实验目的 (1)学会使用电导率仪测量水的电导率; (2)掌握盐度对电导率的影响规律; (3)测定海水盐度。 二、实验原理 电导率是物体传导电流的能力。电导率测定仪的测量原理是将两块平行的极板,放到被测溶液中,在极板的两端加上一定的电势(通常为正弦波电压),然后测量极板间流过的电流。根据欧姆定律,电导(G)--电阻(R)的倒数,是有电压和电流决定的。 G=1/R=I/E=amps/Volts 水的电阻随温度和溶解离子浓度的增加而减少,电导是电阻的倒数。当电导电极(通常为铂电极或铂黑电极)插入溶液中,可测出两电极间的电阻R,温度压力一定时,电阻与电极的间距L(cm)成正比,与电极截面积A(cm2)成反比。即:由于电极的L和A是固定不变的,即是一常数,称电极常数,以Q表示。其比例常数P叫电阻率,P的倒数为电导率,以K表示。 K=Q/R 式中:Q----电导池常数,cm-1; R----电阻,MΩ,K----电导率,μs/cm。 当已知电极常数Q,并测出样品的电阻值R后,即可算出电阻率。因为溶液中离子的电荷会加速电流的导通,所以水的电导率与其所含无机酸、碱、盐的量有一定关系。溶液的电导率随温度的增大而增加,因此,该指标常用于推测水中离子的总浓度或含盐量。 三、实验仪器与药品 电导率仪、纯水、NaCl、电子天平、烧杯 四、实验步骤 (1)选择合适的电极; (2)连接电极与电导率仪表; (3)打开电导率仪表开关,按照电极上的标识值,为测量仪表设置电极常数和温度常数; (4)用烧杯量取适量纯水,用天平称取氯化钠适量,溶入纯水搅拌完全溶解后,测量电导率与温度并记录;重复以上步骤20次; (5)量取适量海水,测量电导率与温度并记录。 五、数据处理

盐分测定

盐分的测定 一、设备和器材 分析天平剪刀烧杯镊子 坩埚玻璃棒漏斗滴定台 锥形瓶滤纸酸式滴定管移液管 洗耳球 二、药品 5%铬酸钾指示剂 0.1mol/l硝酸银 三、取样 在提交的产品中随机抽取三箱,从每箱中随机抽取未打开包装的产品1袋~3袋,抽取不低于250g的样品作为检验试样。 四、原理 样品经灰化完全后用水洗出氯离子(或经稀释后),用硝酸银溶液直接滴定,用铬酸钾溶液指示终点。 反应式为: CI- + Ag+→AgCl小(白色沉淀) , → Ag2C rO4↓(砖红色沉淀 ) 2A g十 + C rO2+ 4

五、操作步骤 1、将样品处理成3m mX3m m 以下小块或捣碎,混合均匀。 2、准确称取试样 2 .3g (称准至。0001 g )于干燥的30m l.瓷柑锅 中,在电炉上炭化至无烟,放人550-600'C 高温炉中灼烤2h ,取出放冷。 3、在坩埚内加入少量水润湿后用玻璃棒捣碎并研磨均匀,小心移人 100 mL 容量瓶中,摇匀过滤,取滤液备用(可直接全量过滤于250 mL 锥形瓶中)。 4、取样品液适量(含氯化钠50~100m g ,含量低的样品可采用全量分 析),于250m L 三角瓶中,加水至约100m L ,加0.5 m L 10%铬酸钾指示剂,用1m ol/L 的硝酸银标准液滴定至刚显砖红色为终点,同时做一空白对照。 六、结果计算 计算结果保留至小数点后第二位。 10××0.05844×10025×100c V V X V -=() 式中:X —— 每一百毫升试样中氯化钠的含量,g (g/V ); c ——硝酸银标准滴定溶液的实际浓度,mol/L ; V ——所吸取的试样的体积,mL ; V0——空白试验中所消耗的硝酸银标准溶液的体积,mL ; V1——试样中所消耗的硝酸银标准溶液的体积,mL ;

土壤中含盐量的测定

土壤中含盐量的测定 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

实验八土壤中含盐量的测定 一、实验目的 1.练习浸取、过滤、蒸干、恒重等基本操作。 2.测定土壤中可溶性盐份的总含量。 二、实验原理 土样按一定的固液比加适量水,经一定时间的振荡或搅拌,过滤,吸取一定量的滤液,经蒸干后,称得的重量即为烘干残渣总量(此数值一般接近或略高于盐份总量)。将此烘干残渣总量再用过氧化氢去除有机质后干燥,称其重量即得可溶盐份重量。 三、实验仪器 100mL烧杯、分析天平、烘箱、水浴锅(或沙浴盘)、电炉、250mL烧杯、漏斗、定量滤纸。 四、实验步骤 1.称取风干土壤20g,置于烧杯中,加入100mL蒸馏水,搅拌3min后立即过滤。 2.吸取50mL滤液,?放入已干燥称重的100mL小烧杯中,于水浴(或砂浴)蒸干。用15%过氧化氢溶液处理,水浴加热,去除有机物。 3.用滤纸片擦干小烧杯外部,?放入100~105℃烘箱中烘4小时,然后移至干燥器中冷却(一般冷却30min即可)?至室温,用分析天平称量。 4.称好后的烘干残渣继续放入烘箱中烘2小时后再称,?直至恒重(即两次重量相差小于0.0003g)。

注意事项: 加过氧化氢去除有机物时,其用量只要达到使残渣湿润即可。 五、结果计算 土中残渣总量(%)=10050100 (??-+样杯渣杯)W W W % 土中可溶盐量(%)=10050100??-+样 杯)盐杯(W W W % 数据列表表示如下: 六、讨论

第四章 海水中溶解氧的测定

第四章海水中溶解氧的测定 §4-1.海水中溶解氧简介 一.概述 海水中的溶解氧和海中动植物生长有密切关系,它的分布特征又是海水运动的一个重要的间接标志。因此,溶解氧的含量及其分布变化与温度、盐度和密度一样,是海洋水文特征之一。 海水中溶解氧的一个主要来源是当海水中氧未达到饱和时,通过大气从大气溶入的氧;另一来源是海水中植物通过光合作用所放出的氧。这两种来源仅限于在距海面100-200米厚的真光层中进行。在一般情况下,表层海水中的含氧量趋向于与大气中的氧达到平衡,而氧在海水中的溶解度又取决于温度、盐度和压力。当海水的温度升高,盐度增加和压力减小时,溶解度减小,含氧量也就减小。 海水中溶解氧的含量变动较大,一般约在0-10ml/dm3范围内。其垂直分布并不均匀,在海洋的表层和近表层含氧量最丰富,通常接近或达到饱和;在光合作用强烈的海区,近表层会出现高达125%的过饱和状态。但在一般外海中,最小含氧量一般出现在海洋的中层,这是因为:一方面,生物的呼吸及海水中无机和有机物的分解氧化而消耗了部分氧,另一方面海流补充的氧也不多,从而导致中层含氧量最小。深层温度低,氧化强度减弱以及海水的补充,含氧量有所增加。 除了在波浪能将气泡带入海洋表层和近表层,并进行气体直接交换,海水中溶解氧还会参与生物过程,例如生物的呼吸作用、微生物氧化要消耗氧,而生物同化作用又释放氧,因此,溶解氧被认为是水体的非保守组分,并且成为迄今最常测定的组分(除温度和盐度外)。 研究海洋中含氧量在时间和空间上的分布,不仅可以用来研究大洋各个深度

上生物生存的条件,而且还可以用来了解海洋环流情况。在许多情况下,含氧量的特征是从表面下沉的海水的“年龄”的鲜明标志,由此还可能确定出各个深度上的海水与表层水之间的关系。 二.测定方法简介 海水中溶解氧的测定方法主要分为容量法,电化学分析法及光度法、色谱法等。自从温克勒法(Winkler)用于海水分析,大大简化了测定溶解氧的方法,促进了海水中氧的研究,开展了大量的调查工作。由于此法简便、易于掌握,不需要复杂的仪器设备,一直被认为是测定海水中溶解氧最准确的方法。所以至今仍为海洋调查的标准方法而被广泛使用。 此外,还有电化学分析方法中的电流滴定,极谱法等。在此方法基础上,产生了现场溶解氧探测仪,可以直接进行自动连续测定,不需要采样和固定水样。分光光度法测定氧,也是在温克勒法(Winkler)的基础上,用光度法测定淀粉—碘的蓝色络和物,或不加淀粉,仅测定游离I2,这些方法仅适用于溶解氧含量范围为0.1-0.001ml/l 的水样。 §4-2.Winkler测定法 一.方法原理 温克勒法是1988年提出的。方法具体操作如下: 向一定水样中加入固定剂MnSO4,和碱性碘化钾(KI+NaOH),则形成Mn(OH)2沉淀,水样中的氧继续将Mn(OH)2氧化为Mn(OH)3。然后加入酸,则Mn(OH)3氧化碘化钾,生成游离碘,再用Na2S2O3标准溶液滴定游离碘。根据Na2S2O3的用量计算水样中氧的含量。 由此,溶解氧的分析大体可分为以下三步:①取样及样品中氧的固定;②酸花将溶解氧定量转化为游离碘;③用硫代硫酸钠溶液滴定游离碘,求出溶解氧的含量。具体反应为:

盐度的测定

盐度的测定 方法提要: 样品经处理后,以铬酸钾为指示剂,用硝酸银标准滴定溶液滴定试液中的氯化钠。 根据硝酸银标准滴定溶液的消耗量,计算食品中氯化钠的含量 蛋白质沉淀剂:沉淀剂Ⅰ:称取106g亚铁氰化钾,溶于水中,转移到1000mL容量瓶中, 用水稀释至刻度。 沉淀剂Ⅱ:称取220g乙酸锌,溶于水中,加入30mL冰乙酸,转移到1000mL 容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,置于避光处。 乙醇溶液(80%):80mL95%乙醇与15mL水混匀。 5%铬酸钾溶液:称取5g铬酸钾,溶于95ml水中。 0.1mol/.L硝酸银标准滴定溶液配制:称取17g硝酸银,溶于水中,转移到1000mL容量瓶 中,用水稀释至刻度,摇匀,置于避光处。 标定:称取0.05g~0.10g基准试剂氯化钠(或经500~600℃烧灼至恒重的分析纯氯化钠),精确至0.0002g,于250mL锥形瓶中。用约70mL水溶解,加入1mL5%的铬酸钾溶液。剧烈摇动时,用硝酸银标准滴定溶液滴定至红黄色(保持1min不退色)。记录消耗硝酸银标准滴定溶液的体积的数值(V1)。 硝酸银标准滴定溶液浓度的准确数值C,单位为mol/L,计算公式:C=m/0.05844* V1 式中: 0.05844—与1.00mL硝酸银标准滴定溶液相当的氯化钠的质量色数值,单位为克(g); V1——滴定试液时消耗硝酸银标准滴定溶液的体积的数值,单位为mL M——氯化钠的质量的数值,单位为克(g) 0.1%氢氧化钠溶液:称取1g氢氧化钠,溶于1000mL水中。 1%酚酞乙醇溶液:称取1g酚酞,溶于60mL95%乙醇中,用水稀释至100mL。 仪器和设备:组织捣碎机,粉碎机,研钵,振荡器,水浴锅,分析天平 试样的制备:取代表性的样品至少200g,充分混匀,置于密闭的玻璃容器内。 试液的制备:称取约20g试样,精致至0.001g,于250mL锥形瓶中,加入100mL70℃热水中,煮沸15min,并不断摇动。冷却至室温,依次加入4mL沉淀剂Ⅰ、4mL沉淀剂Ⅱ。每次加入沉淀剂充分摇匀,在室温静置30min。将锥形瓶中的内容全部转移到200mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,用滤纸过滤,弃去最初滤液。 分析步骤: PH6.5~10.5的试液:取含有25~50mg氯化钠的试液,于250mL锥形瓶中。加入50ml水和1ml5%铬酸钾溶液。以下按A.2.5标定步骤操作,记录消耗0.1mol/L硝酸银标准滴定溶液的体积的数值(V2)。 PH小于6.5的试液:取含有25mg~50mg氯化钠的试液,于250mL锥形瓶中。加50mL水和0.2mL1%酚酞溶液,用0.1%氢氧化钠溶液滴定至微红色,再加入1mL5%铬酸钾溶液。以下按A.2.5标定步骤操作,记录消耗0.1mol/L硝酸银标准滴定溶液的体积的数值(V2)。空白试验:用50mL水代替试液。加1mL5%铬酸钾溶液,以下按A.2.5标定步骤操作,记录消耗0.1mol/L硝酸银标准滴定溶液的体积的数值(V3)。 计算结果:食品中氯化钠的含量以质量分数X3计,数值以%表示, X=(0.05844* C(V2- V3)*K/m1)*100 0.05844—与1.00mL硝酸银标准滴定溶液相当的氯化钠的质量色数值,单位为克(g); C——硝酸银标准滴定溶液浓度的准确数值,单位为mol/L

盐度的测量方法

迄今为止,海水盐度的发展大体经历了三个阶段, 原始定义(1902年),以化学方法为基础的氯度盐度定义; 盐度新定义(1969年),以电导法测定海水盐度为基础; 盐度实用定义(1978),建立了盐度为35的固定盐度参考点,重新确立了实用盐度和电导比的关系。 盐度新定义(1969年),以电导法测定海水盐度为基础; 这是基于电导法测定盐度而建立起来的,→也称电导盐度定义。 由于Knudsen公式存在不少问题,加上精密地测定氯度对操作人员要求的条件很苛刻,而且不适于在船上分析大量样品,因此满足不了现代海洋调查的要求。 随着海洋学的发展,物理测定法(电导法)受到重视,五十年代已开始采用电导法测定海水盐度。随着电子技术的发展,电导盐度计的准确度有了很大的提高,操作简便快速,适于现场测试,易于数字化,→其优越性已超过了常规氯度滴定法。 1966年海洋学表和标准专家小组(JPOTS)根据海洋调查的精度测定与研究结果,利用海水电导率随盐度改变的性质,重新定义了海水盐度(自1969年正式使用)。 提出了盐度和氯度的新关系式及盐度和相对电导率的关系式: S‰=1.80655Cl‰。 为了建立盐度和相对电导率的新关系式,在各大洋、波罗的海、黑海、地中海和红海共采集135个水样,测定这些样品的氯度和电导值,然后按上式即S‰=1.80655Cl‰关系式计算盐度。 同时测定水样与S‰=35.00标准海水在15℃时的相对电导率(R15)(--二者电导率之比,好叫电导比)。根据盐度和相对电导率用最小二乘法得出如下公式: S‰=-0.08996+28.2972R15+12.8083R215-10.67869R315+ 5.98624R415-1.32311R515 R15为15℃时海水电导率与盐度为35.00‰标准海水电导率之比。称为相对电导率或电导比。 实用盐度标准 1978年重新建立实用盐度和15℃时相对电导比新关系式(3),即为实用盐度标准的函数定义: S=0.008-0.1692K0.515+25.3851K15+14.0941K1.515-7.0261K215+ 2.07081K2.515(15℃)

盐度测量详解

盐度测量详解 几十亿年来,来自陆地得大量化学物质溶解并贮存于海洋中。如果全部海洋都蒸发干,剩余得盐将会覆盖整个地球达70m厚。根据测定,海水中含量最多得化学物质有11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴与氟等五种阴离子与硼酸分子。其中排在前三位得就是钠、氯与镁。为了表示海水中化学物质得多寡,通常用海水盐度来表示。海水得盐度就是海水含盐量得定量量度,就是海水最重要得理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。盐度得分布变化也就是影响与制约其它水文要素分布与变化得重要因素,所以海水盐度得测量就是海洋水文观测得重要内容。 1.盐度得定义与演变 绝对盐度就是指海水中溶解物质质量与海水质量得比值。因绝对盐 度不能直接测量,所以,随着盐度得测定方法得变化与改进,在实 际应用中引入了相应得盐度定义。 1.克纽森盐度公式 在本世纪初,克纽森(Knudsen)等人建立了盐度定义,当时 得盐度定义就是指在 1000g海水中,当碳酸盐全部变为氧 化物、溴与碘以氯代替,所有得有机物质全部氧化之后所含 固体物质得总数。其测量方法就是取一定量得海水,加盐酸 与氯水,蒸发至干,然后在380℃与480℃得恒温下干燥48h, 最后称所剩余固体物质得重量。 用上述得称量方法测量海水盐度,操作十分复杂,测一个样 品要花费几天得时间,不适用于海洋调查,因此,在实践中 都就是测定海水得氯度,根据海水得组成恒定性规律,来间 接计算盐度,氯度与盐度得关系式(克纽森盐度公式)如下: S‰=0、030+1、8050Cl‰ 克纽森得盐度公式使用时,用统一得硝酸银滴定法与海洋常 用表,在实际工作中显示了极大得优越性,一直使用了70 年之久。但就是,在长期使用中也发现,克纽森得盐度公式 只就是一种近似得关系,而且代表性较差;滴定法在船上操 作也不方便。于就是人们寻求更精确更快速得方法。 我们知道当导体得两端有电势差时,导体中就有电流通过, 而一段导体中得电流I与其两端得电势差()成正 比,这就就是著名得欧姆定律,即I= G(),式中 G为比例系数, 又叫电导。令G=,则,常 数R称为这段导体得电阻,它与导体得性质与几何形状有

一、盐度计定义及演变

一、盐度计定义及演变 绝对盐度是指海水中溶解物质质量与海水质量的比值。因绝对盐度不能直接测量,所以,随着盐度的测定方法的变化和改进,在实际应用中引入了相应的盐度定义。 二、盐度计原理 因为光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象,且入射角正弦之比恒为定值,此比值称为折光率。利用盐溶液中可溶性物质含量与折光率在普通环境下成正比例,可以测定出盐溶液的折光率,这样盐度计/折射仪就求算出盐的浓度。 三、盐度计分类 按用途可分为现场盐度计和实验室盐度计两种,测量范围为2-40。 (1)现场盐度计。可测量并记录海水的现场盐度随时空变化的仪器,测量精确度约±0.02。其测量电路有两种:一种带有自动的温度补偿和压力补偿电路;一种没有补偿电路,而是把温度、深度和电导率的测定值输入计算机,换算成实用盐度。 (2)实验室盐度计。高精密度的盐度计,测量精确度约±0.005。可以在恒温条件对水样进行测量,也有带温度补偿电路的。这两种盐度计通常都由传感器、测量电路和数据处理装置组成。电导传感器有电极式和感应式两种:前者的电导池上装有两个或两个以上的电极,最典型的是装有一对电流极和一对电位极的四极传感器;后者通过电导池内外的单匝海水回路把两个同轴的环形变压器耦合起来,利用耦合程度与海水电导率成比例的原理进行测定。测定海水盐度的仪器或设备,通常指电导率盐度计。最初是采用蒸发干燥称量法测定海水水样的总含盐量。后来根据海水主要组分间的恒比关系,选择氯为直接测定量,先用化学滴定法求出海水的氯度,再推算出海水盐度。这种氯度滴定法操作简便而结果精确,适合船上和陆上实验室应用,过去一直是测定盐度的基本方法。但它只适于室内手工操作,而且所依据的海水主要组分间的恒比关系有局限性,于是又曾采用过比重测定法、折射率测定法、声速测定法和电导率测定法等物理方法。其中电导率测定法以其操作简便、迅速,结果准确,易于电子化和自动化,适合于现场和实验室等优点,得到了广泛应用。《1978实用盐度标度》实行之后,盐度的

标题 海水盐度测定

标题海水盐度测定 海水盐度:海水中含盐量的一个标度。根据测定,海水中含量最多的化学物质有 11种:即钠、镁、钙、钾、锶等五种阳离子;氯、硫酸根、碳酸氢根(包括碳酸根)、溴和氟等五种阴离子和硼酸分子。其中排在前三位的是钠、氯和镁。为了表示海水中化学物质的多寡,通常用海水盐度来表示。海水的盐度是海水含盐量的定量量度,是海水最重要的理化特性之一,它与沿岸迳流量、降水及海面蒸发密切相关。盐度的分布变化也是影响和制约其它水文要素分布和变化的重要因素,所以海水盐度的测量是海洋水文观测的重要内容。 影响海水盐度的因素:海水盐度因海域所处位置不同而有差异,主要受气候与大陆的影响。 在外海或大洋,影响盐度的因素主要有降水,蒸发等;在近岸地区,盐度则主要受河川径流的影响。 从低纬度到高纬度,海水盐度的高低,主要取决与蒸发量和降水量之差。蒸发量使海水浓缩,降水使海水稀释。有河流注入的海区,海水盐度一般比较低。 盐度的测定:1.观测时次、标准层次及精度要求 盐度与水温同时观测,大面或断面测站,船到站观测一次, 连续测站,一般每两 小时观测一次。根据需要,有时一小时观测一次。 盐度测量的标准层次及其它有关规定与温度相同。 根据不同观测任务对测盐准确度的要求,通常对海上水文观 测中盐度精度分为三级标准(表 1): 准确度分辨率 精确度 等级 1 ± 0.0 2 0.005 2 ± 0.05 0.01 3 ± 0.2 0.05

2.盐度的测量方法 盐度测定,就方法而言,有化学方法和物理方法两大类。 1.化学方法 化学方法又简称硝酸银滴定法。其原理是,在离子比例恒定的前提下,采用硝酸 银溶液滴定,通过麦克伽莱表查出氯度,然后根据氯度和盐度的线性关系,来确定水样盐度。此法是克纽森等人在1901年提出的,在当时,不论从操作上,还是就其滴定结果的精确度来说,都是令人满意的。 2.物理方法 物理方法可分为比重法、折射法、电导法三种。 比重法测量是海洋学中广泛采用的比重定义,即一个大气压下,单位体积海水的重量与同温度同体积蒸馏水的重量之 比。由于海水比重和海水密度密切相关,而海水密度又取决于温度和盐度,所以比重计的实质是,从比重求密度,再根据密度、温度推求盐度。 折射率法是通过测量水质的折射率来确定盐度。 以上几种测量盐度的方法存在误差较大、精度不高、操作复杂、不利于仪器配套等问题,尽管还在某种场合下使用,但逐渐被电导测量所代替。 电导法是利用不同盐度具有不同导电特性来确定海水盐度。 1978年的实用盐标解除了氯度和盐度的关系,直接建立了 盐度和电导率比的关系。由于海水电导率是盐度、温度和压力的函数,因此,通过电导法测量盐度必须给予温度和压力对电导率的影响进行补偿,采用电路自动补偿的这种盐度计为感应式盐度计。采用恒温控制设备,免除电路自动补偿 的盐度计为电极式盐度计。 感应式盐度计以电磁感应为原理,它可在现场和实验室测 量,而得到广泛的应用,在实验室测量中精度可达 0.003。 该仪器对现场测量来说是比较好的,特别对于有机污染含量

盐分的测定方法

盐分的测定(硝酸银沉淀滴定法) 一、原理: 以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+生成沉淀的物质,根据消耗滴定液的浓度和毫升数,可计算出被测物质的含量。 反应式:Ag++X-→AgX↓ X-表示Cl-、Br-、I-、CN-、SCN-等离子。 二、方法——指示终点法(铬酸钾指示剂法) 1.原理 用AgNO3滴定液滴定氯化物、溴化物时,通常采用铬酸钾作指示剂的滴定方法。滴定反应为: 终点前Ag++Cl-→AgCl↓ 终点时2Ag++CrO42-→Ag2CrO4↓(砖红色) 根据分步沉淀的原理,溶度积(K sp)小的先沉淀,溶度积大的后沉淀。由于AgCl的溶解度小于Ag2CrO4的溶解度,当Ag+进入浓度较大的Cl-溶液中时,AgCl将首先生成沉淀,而[Ag+]2[CrO42-]<K sp,Ag2CrO4不能形成沉淀;随着滴定的进行,Cl-浓度不断降低,Ag+浓度不断增大,在等当点后发生突变,[Ag+]2[CrO42-]>K sp,于是出现砖红色沉淀,指示滴定终点的到达。 2.滴定条件 (1)终点到达的迟早与溶液中指示剂的浓度有关。为达到终点恰好与等当点一致的目的,必须控制溶液中CrO42-的浓度。每50~100ml滴定溶液中加入5%(W/V)K2CrO4溶液1ml就可以了。 (2)用K2CrO4作指示剂,滴定不能在酸性溶液中进行,因指示剂K2CrO4是弱酸盐,在酸性溶液中CrO42-依下列反应与H+离子结合,使CrO42-浓度降低过多,在等当点不能形成Ag2CrO4沉淀。 2CrO42-+2H+→←2HCrO4-→←Cr2O72-+H2O 也不能在碱性溶液中进行,因为Ag+将形成Ag2O沉淀:

土壤盐分测量仪使用说明及操作方法

土壤盐分测量仪使用说明及操作方法 我们都知道这样一个道理,那就是植物只有在合适的条件下,才会生长良好。这里说的条件可能是环境条件、土壤条件等,因此只要不满足了,那么很有可能就会对植物的生长造成损害,以土壤盐分为例,土壤中过多的盐分会阻碍植物正常生长发育,进而致使其品质变劣、产量降低。因此在农业生产中,使用土壤盐分测量仪测量土壤盐分已经成为高品质栽培中的一项重要内容。 农业领域为什么要使用土壤盐分测量仪测量土壤盐分?主要还是因为土壤盐分超标会给植物生长造成影响,造成土壤盐分胁迫,因此在解答这个问题之前,不妨让我们看看土壤盐分胁迫对植物的伤害都有哪些? 1.影响作物的光合作用: 在土壤盐分胁迫下,植物会因为吸收不到足够的水分和矿质营养,从而造成营养不良,致使叶绿素含量低,影响光合作用。 2.影响作物的呼吸作用 一般来说,盐分过多时总的趋势是呼吸消耗量多,净光合生产率低,不利于植物生长。 3.对植物细胞膜结构的影响

土壤盐分胁迫会直接影响细胞的膜脂和膜蛋白,使脂膜透性增大和膜脂过氧化,从而影响膜的正常生理功能。 4.阻碍农作物蛋白质合成 土壤盐分过多对蛋白质代谢影响比较明显,会抑制合成促进分解,从而使蛋白质含量减少。另外还会使作物产生有毒物质,致使植物叶片生长不良,抑制根系生长,组织变黑坏死等。 由此可见,土壤盐分胁迫对于植物的伤害是不容忽视的,而由于过去不过范的化肥和农药的滥用,导致我国的耕地或多或少都存在土壤盐分超标的现象,因此要开展绿色无公害种植,高产农田种植,那么首先要做的就是使用土壤盐分测量仪来测量土壤盐分,进而指导科学改良措施的制定和开展,培育出优良的土壤环境,这样才能够真正实现农业的高质高产目标。 托普云农土壤盐分测量仪主要用于农业生产过程中各种土壤,水培养基质的盐分含量测量。该土壤盐分测量仪可直接插入土壤速测并自动记录,大屏幕中文液晶显示数据,可将数据导入计算机。 一、托普云农土壤盐分测量仪技术参数 土壤温度技术参数: 温度单位:℃ 测试范围:-40℃~100℃ 精度:±0.5℃ 传感器长度:≥25cm 分辨率:0.1℃ 土壤盐分技术参数: 固态传感器可直接埋入土壤中 测量范围:0~19.99ms/cm 测量精度:±2%

盐度测试原理,设备、设备参数

盐度文档 ● 盐度测试原理: 1.盐的种类 盐度传感器测量溶液的导电率性来确定它的盐分。在所给的溶液中,盐度最初的定义是一个指定的溶液重量中所含溶解盐的质量。但是,用化学分析来确定这个定义的盐度已证明是非常消耗时间和不精确的。近年来,测量盐分的首选方法是密度和导电率 2.盐的浓度 因为光线从一种介质进入另一种介质时会产生折射现象,且入射角正弦之比恒为定值,此比值称为折光率。利用盐溶液中可溶性物质含量与折光率在普通环境下成正比例,可以测定出盐溶液的折光率,这样盐度计/折射仪就求算出盐的浓度 ● 盐度的测试影响因素: 1.温度对水溶液的电导率影响 温度影响水溶液的电导率,因此温度与盐度有着紧密的关系[1]。对于某一固定的水溶液其电导率几乎随温度线性地增加,但是,不同溶液、不同的电导率、不同温度下其温度系数是不同的,依据实验,在任意温度t 的条件下测定电导比t R ,由t R 可计算此时溶液的盐度,t R 计算公式如下: (,,0) (35,,0) t r s t R r t = (1-5) 其中(,,0)r s t 是仪器在t ℃下,测量得到的电导率值;(35,,0)r t 由下面的经验公式计算: 2(35,,0)0.00330.879328.988r t t t =++ (1-6) 在任意温度t 下,计算盐度的公式为 0S S S =+? (1-7) 其中 5 1/200 i t i S a R ==∑ (1-8) 5 /20 15 1(15)i i t i t S b R K t =-?=+-∑ (1-9) S ?是温度变化引起的盐度修正值,式(1-8)中系数a 的值与式(1-4)中相同。 S ?系数b 分别为:b 0=0.0005,b 1=-0.0056,b 2=-0.0066,b 3=-0.0375,b 4=0.0636, b 5=-0.0144, 5 i i b =∑=0.0000,K =0.0162。 由式(1-5)、(1-6)、(1-7)、(1-8)和(1-9)我们可以得出结论:用电测法测量某温度下水溶液的盐度时,需要知道的参数有:温度t 和此时溶液的电导率与标准海水电导率的值,

期末复习检测-第四章地球上的水-湘教版(2019)必修一地理

湘教版高中地理期末复习检测(必修一第四单元) 一、单选题(每题2分,共60分) 随着城市化的推进,城市水生态环境正发生着变化。下图为我国某城市水循环系统模式示意图。据此完成下面小题。 1.图示水循环环节() A.①为水汽输送B.②地下径流 C.③为蒸发D.④下渗 2.近年来,该城市建设硬地面积扩大,直接影响图示水循环中的环节是() A.①B.②C.③D.④ 下图为“海陆间水循环示意图”。读图,完成下面小题。 3.能正确反映海陆间水循环过程的是() A.a→b→c→d B.b→c→a→d C.c→a→b→d D.d→a→b→c 4.水循环中的() A.a环节主要动力是季风活动B.b环节主要集中在夏季

C.c环节不断塑造地表形态D.d环节为水汽的输送 5.目前,人类直接利用的淡水资源主要来源于图中的() A.甲B.乙C.丙D.丁 读全球水循环模式图,(箭头代表水循环的各个环节),据此完成下面小题。 6.若水循环总量为100单位,M、N分别为() A.7、16B.16、7C.7、23D.16、77 7.人类修建水库所在的环节是() A.M B.S C.N D.Q 重庆市某中学地理兴趣小组设计了一个“海水淡化”的模拟实验(下中左图),右图示意当日透明水箱内外气温变化。据此完成下面小题。 8.左图获取淡水过程中,主要模拟的水循环的环节是() ①蒸发②水汽输送③降水④下渗 A.①②B.①③C.②③D.①④ 9.当日,最容易获取淡水的时段是() A.O时左右B.6时左右C.12时左右D.18时左右 下图为大西洋表层海水温度、盐度、密度三种性质随纬度的变化示意图。据此完成下面小题。

海水盐度检测综述

盐度是影响鱼类胚胎及仔鱼发育的重要生态因子之一" 水中溶解盐类的总量称盐度或者矿化度 [.] ,盐度与养殖水产 动物的生长!发育!渗透压调节关系密切"盐度变化会迫使鱼 类通过一系列生理变化来调整体内外渗透压的动态平衡,致 使其摄食!呼吸代谢!酶和激素水平等相关生理指标产生相应 变化"鱼类胚胎发育阶段对盐度要求较高,若水体中的盐度 超出胚胎发育的适宜盐度范围,将导致鱼类繁殖时受精率!孵 化率与成活率下降,鱼类胚胎发育异常,鱼苗畸形率升高,生 存活力下降 [. (%#] ,而胚胎或初孵仔鱼无法对盐度胁迫进行缓 解最终造成器官或组织的崩溃 [%.] "在自然环境或人工育苗 过程中,经常因雨水或干旱等客观原因或人为因素使海水盐 度发生变化,因此研究盐度胁迫下鱼类胚胎及仔鱼发育对苗 种生产具有实际意义"有关盐度对鱼类胚胎及仔鱼发育的影 响已有许多报道,证实不同鱼类胚胎和仔鱼对盐度的适应范 围各不相同"本研究阐述了盐度对鱼类受精卵的沉浮分布! 孵化率!畸形率!能量收支!渗透调节以及仔鱼的生长发育的 影响等几方面的研究进展 海洋中声速的实时监测是海洋监测的一个重要内容。近二十年来,光学实时监测方法越来 越受到人们的重视[1~6]。其中,布里渊散射方法由于具有高分辨率和高信噪比[7],更成为人们 研究的重点。 当一束光射入水中时,会发生弹性散射和非 弹性散射,布里渊散射即是非弹性散射的一种 近来,我们又用布里渊散射方法测量了不同 盐度及温度海水中的声速。实验装置如图2所 示。由于布里渊散射的频移非常小,因此,要求所 用激光器具有很好的频率稳定性线宽。为保证测 量精度,用注入式锁模脉冲YAG激光器作光源, 输出波长为532 nm,线宽为200 MHz,脉冲宽度 为10 ns,输出能量为每个脉冲300 mJ,脉冲重复 频率为20 Hz。对于信号检测,使用高精度扫描法 布里-珀罗干涉仪,它由两个平面镜组成,每个平 面镜的反射率均为99%,因此,干涉仪可获得相 当高的精细度。干涉仪的自由光谱范围为18.54 GHz。为了尽可能降低噪声的影响,在大量实验 的基础上,我们选用了直径为15Lm的针孔滤波

土壤盐分计对土壤中盐分含量的测定方法

土壤盐分计对土壤中盐分含量的测定方法 土壤中可溶性盐分是用一定的水土比例和在一定时间内浸提出来的土壤中所含有的水溶性盐分。分析土壤中可溶性盐分的阴、阳离子组成,和由此确定的盐分类型和含量,可以判断土壤的盐渍状况和盐分动态,因为土壤所含的可溶性盐分达一定数量后,会直接影响作物的发芽和正常生长。当然,盐分对作物生长的影响,主要决定于土壤可溶性盐分的含量及其组成,和不同作物的耐盐程度。就盐分组成而言:苏打盐分(碳酸钠、碳酸氢钠)对作物的危害最大,氯化钠次之,硫酸钠相对较轻。当土壤中可溶性镁增高时,也能毒害作物。因此,定期测定土壤中可溶性盐分总量及其盐分组成,可以了解土壤的盐渍程度和季节性盐分动态,据此拟订改良利用盐碱土的措施。 通常,用水浸提液的烘干残渣量来表示土壤中水溶性物质的总量,烘干残渣量不仅包括矿质盐分量,尚有可溶性有机质以及少量硅、铝等氧化物。盐分总量通常是盐分中阴、阳离子的总和,而烘干残渣量一般都高于盐分总量,因而应扣除非盐分数量。此外,所测得的可溶性盐分总量,尚可验证系统分析中各种阴阳离子分量的分析结果。 可溶性盐分总量的测定方法很多,有重量法、电导法、比重计法,还有阴阳离子总合计算法等,由于比重计法比较粗放,而阴阳离子总和计算法又比较费时,所以在这里只重点介绍通用的重量法。 托普云农土壤盐分计/土壤盐分测量仪主要用于农业生产过程中各种土壤,水培养基质的盐分含量测量。该土壤盐分计可直接插入土壤速测并自动记录,大屏幕中文液晶显示数据,可将数据导入计算机。 一、托普云农土壤盐分计技术参数 土壤温度技术参数: 温度单位:℃ 测试范围:-40℃~100℃ 精度:±0.5℃

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