Kalkulator bilansu ładunków w analizie wody
Sprawdź, czy dodatnie i ujemne ładunki jonowe w analizie wody się równoważą. W wodzie elektrycznie obojętnej całkowite ładunki kationów i anionów są równe, gdy oba są wyrażone w równoważnikach. Ten kalkulator służy do wstępnej kontroli bilansu ładunków; sam wynik wskazujący na równowagę ładunków nie dowodzi, że każdy wynik analityczny jest prawidłowy ani że woda nadaje się do użytku.
Jak interpretować wynik
Błąd bilansu ładunków z uwzględnieniem znaku wynosi 100 × (C − A)/(C + A), gdzie C i A oznaczają odpowiednio sumy kationów i anionów w meq/L. Wynik dodatni oznacza, że wprowadzony ładunek kationów przewyższa wprowadzony ładunek anionów; wynik ujemny oznacza sytuację odwrotną. Znak pomaga określić kierunek niezrównoważenia bilansu, ale nie wskazuje, który pomiar jest błędny.
| Suma anionów A (meq/L) | Stosowane tutaj kryterium oceny wstępnej |
|---|---|
| 0 < A ≤ 3 | |C − A| ≤ 0,2 meq/L |
| 3 < A ≤ 10 | |Błąd bilansu ładunków| ≤ 2% |
| 10 < A ≤ 800 | |Błąd bilansu ładunków| ≤ 5% |
| A > 800 | Brak automatycznej oceny wstępnej |
Są to kryteria wstępnej oceny, a nie uniwersalne granice akceptacji dla każdego rodzaju wody lub każdej metody laboratoryjnej. W najniższym przedziale stosuje się bezwzględną różnicę ładunków wynoszącą 0,2 meq/L, a nie 0,2%. Kalkulator przypisuje wartości graniczne równe dokładnie 3 i 10 meq/L do poprzedzających je przedziałów, zgodnie z tabelą. Ocena opiera się na niezaokrąglonych sumach.
Przeliczanie stężeń
Masa równoważnikowa to masa molowa podzielona przez wartość bezwzględną ładunku jonu: M/|z|. Dla wyniku w mg/L stężenie ładunku w meq/L oblicza się jako mg/L × |z|/M. Dla mmol/L jest to mmol/L × |z|, a dla mol/L — mol/L × |z| × 1000. Wartość w eq/L mnoży się przez 1000, natomiast wartość w meq/L wykorzystuje się bezpośrednio. Na przykład 1 mmol/L wapnia wnosi 2 meq/L.
Jednostka g/m3 jest równoważna mg/L. Opcja ppm jest traktowana jako liczbowo równa mg/L, co stanowi przybliżenie dla rozcieńczonych roztworów wodnych. Wyniki są wyświetlane w zwykłym zapisie dziesiętnym, z maksymalnie sześcioma cyframi znaczącymi.
Sprawdź podstawę wyrażania wyników
Nie wprowadzaj twardości ogólnej ani zasadowości wyrażonych jako CaCO3 bezpośrednio do pola mg/L przeznaczonego dla pojedynczego jonu. Podobnie stężenie azotanów wyrażone jako azot należy przeliczyć na stężenie azotanów przed użyciem pola NO3. Gdy wodorowęglany mają dominujący udział w zasadowości, mogą odpowiadać za większość ładunku związanego z zasadowością; znaczenie mogą mieć również węglany, jony wodorotlenkowe i inne składniki. Nie dodawaj zasadowości ogólnej w polu dodatkowych anionów, jeśli jej składowa wodorowęglanowa została już wprowadzona oddzielnie.
Co bilans ładunków może, a czego nie może wykazać
Niezrównoważony bilans może wskazywać na pominięty jon, błąd przepisywania danych lub jednostki, nieprawidłową podstawę wyrażania wyników albo problem analityczny. Błąd bliski zeru może również wystąpić, gdy błędy wzajemnie się kompensują. W stosownych przypadkach uwzględnij w dodatkowych sumach niewymienione jony o istotnym udziale, takie jak jony amonowe, fluorki, węglany lub jony metali. Wody kwaśne lub silnie zasadowe mogą wymagać obliczeń dotyczących jonów wodorowych, jonów wodorotlenkowych i specjacji, wykraczających poza tę prostą kontrolę. Obojętne elektrycznie substancje rozpuszczone nie wnoszą ładunku jonowego, dlatego ta kontrola nie służy do oceny wszystkich substancji rozpuszczonych, mikroorganizmów ani bezpieczeństwa wody.
W niektórych raportach procentowe niezrównoważenie bilansu definiuje się, stosując w mianowniku średnią wartości C i A zamiast ich sumy. Daje to wartość procentową dwukrotnie większą niż przedstawiona tutaj. Podczas porównywania różnych raportów porównuj zarówno wzory, jak i liczby.
Przykład obliczeniowy
Przycisk przykładu wprowadza 22,99 mg/L sodu i 35,45 mg/L chlorków, a pozostałe wartości ustawia na zero. Każdy z tych jonów wnosi 1 meq/L, więc C = A = 1 meq/L, a błąd bilansu ładunków wynosi 0%. Jest to przykład obliczeniowy, a nie reprezentatywna pełna analiza wody.
Źródła: Wytyczne NDEP dotyczące bilansu kationów i anionów; Omówienie kontroli jakości z wykorzystaniem bilansu ładunków przez USGS.
Inne kalkulatory · Kontakt z Lenntech
Ostrzeżenie: Lenntech BV nie ponosi odpowiedzialności za błędy w obliczeniach, samym programie ani w objaśnieniach. W przypadku pytań lub uwag prosimy o kontakt z nami.