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盐湖研究方法手册/盐度/测量盐水密度

来自维基教科书,开放世界开放书籍

作者: PSJ 科尔曼,

测量盐水密度的概述

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盐水的密度,作为比重,可以用比重计或安东帕尔等设计的密度计来测量。结果测量值(通常是比重,但一些比重计测量波美度)将与水中总溶解盐的质量直接相关。如果水中存在大量极细的悬浮颗粒,则该方法可能会失效 - 它们将包含在密度测量中。在野外,可以通过仅测量清水样品、将样品放入高筒中沉降或过滤样品来避免这种情况。虽然这种方法提供了有关溶解盐质量的信息,但它没有提供有关盐的成分或电导率的信息。

与大多数其他方法相比,使用比重计具有便宜的优势。比重计由制造商校准,并且由于它们只是加重的玻璃,因此它们清楚地显示出任何校准不足(它们会断裂)。比重计的易碎性可能被认为是野外研究的缺点,但如果它们装在比重计盒中,它们相当坚固。

比重计有几个范围,结果的精度取决于比重计的范围。对于盐湖研究,三套比重计可以方便地涵盖整个比重范围,从淡水(比重 1.000)到普通盐的结晶点(比重 1.218),一直到泻盐的大致沉淀范围(比重 1.300)。

比重计读数需要根据温度进行校正,因为较暖的水会膨胀并变得密度更低。

密度计价格昂贵,但有测量极精细分辨率的版本。这些机器中使用的细玻璃毛细管 U 形管如果暴露在过高的热量下可能会断裂。这种情况可能发生在沙漠条件下在汽车中携带这些物品时。

密度计法估算盐水盐度

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[需要有人来写这个方法]?

比重计法估算盐水盐度作为比重

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无论比重计是读取波美度、白利糖度、比重还是其他测量值,其使用方法都是相同的。这里的说明适用于比重 (SG) 比重计。如果您使用其他类型的比重计,则可以使用表格将读数转换为 SG 或 TDS (g/L 或 g/kg)。

所需设备

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  • 量筒
  • 比重计
  • 温度计
  • 温度校正表

确定盐水比重

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  • 用盐水样品将量筒装满到溢出点
  • 将比重计漂浮在盐水样品中
  • 读取并记录比重计轴上的密度水平到水位
  • 将温度计插入盐水样品中
  • 读取并记录样品的温度
  • 根据样品的温度添加或减去密度度数(见下面的温度校正)
  • 在实验室日记中记录校正后的读数

注意事项

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  • 如果比重计要么沉到底部,要么漂浮过高而无法进行读数,则说明您使用的是错误的比重计。选择一个范围不同的比重计。
  • 所有比重计读数都必须从读取时的温度校正到比重计的设计温度。大多数比重计在 15.6 oC (60oF) 下校准。一些盐场使用在 20oC 下校准的比重计。校准温度在比重计轴上注明。使用前检查任何比重计!
  • 始终记录未校正的读数和温度,以及校正后的读数。如果出现误算,除非原始数据可用,否则无法校正“校正”后的读数!

温度校正

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以下关于温度校正的建议基于 CRC 物理化学手册和 Bonython 为 ICI 进行的研究 (1948),

1. 对于比重在 SG 1.000 和 SG 1.100 之间的盐水 温度每变化一度对 SG 的影响并不恒定,但非常近似的校正是

对于样品每高于比重计校准温度 5 度,添加 0.001 对于样品每低于比重计校准温度 5 度,减去 0.001 这对于 0oC 到 40oC 之间的温度足够准确,但不应在此温度范围之外使用。一个更准确的公式是

校正(添加到原始比重计读数中)= 原始 SG + (0.00000359 x temp2 + 0.00006971 x temp – 0.00151687)

2. 对于比重在 SG 1.100 和 SG 1.200 之间的盐水 温度每变化一度对 SG 的影响并不恒定,但非常近似的校正是

对于样品每高于比重计校准温度 3 度,添加 0.001 对于样品每低于比重计校准温度 3 度,减去 0.001 这对于 0oC 到 40oC 之间的温度足够准确,但不应在此温度范围之外使用。一个更准确的公式是

校正(添加到原始比重计读数中)= 原始 SG + (0.000012 x temp2 + 0.000016 x temp – 0.00288)

3. 对于比重高于 SG 1.200 的盐水 温度每变化一度对 SG 的影响并不恒定,但非常近似的校正是

对于样品每高于比重计校准温度 2 度,添加 0.001 对于样品每低于比重计校准温度 2 度,减去 0.001 这对于 0oC 到 40oC 之间的温度足够准确,但不应在此温度范围之外使用。一个更准确的公式是

校正(添加到原始比重计读数中)= 原始 SG + (0.000009 x temp2 +0.000235 x temp – 0.005475)


从比重转换为TDS (g/L)

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如果您想将温度校正后的 SG 转换为总溶解固体 (TDS g/L),则可以从 Baseggio 关于海水衍生的超盐水成分的论文 (Baseggio, 1974) 中推导出一个曲线

TDS (g/L) = -91897 SG4 + 403869 SG3 – 663919 SG2 + 485355 SG – 133408

这条曲线在密度介于 SG 1.000 和 SG 1.250 之间的盐水中最准确。对于高于此值的比重读数,这条曲线产生的转换精度较低。

如果您想直接从未校正的比重和温度转换为 TDS (g/L),下表提供了一个有用的现场转换,范围从淡水到比重 1.050,温度介于 5oC 和 33oC 之间。

5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 10.0 11.0 12.0 13.0 14.0 15.0 16.0 17.0 18.0 19.0 20.0 21.0 22.0 23.0 24.0 25.0 26.0 27.0 28.0 29.0 30.0 31.0 32.0 33.0
1.000 0.0 0.2 0.3 0.3 0.3 0.3 0.4 0.4 0.4 0.5 0.6 0.8 1.1 1.4 1.6 1.9 2.1 2.5 2.9 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.1
1.001 0.2 0.2 0.2 0.2 0.5 0.5 0.6 0.6 0.7 0.8 1.0 1.2 1.5 1.6 1.9 2.1 2.4 2.5 2.8 3.1 3.4 3.8 4.2 4.5 4.9 5.1 5.5 5.9 6.4
1.002 1.5 1.5 1.6 1.6 1.6 1.8 1.9 2.0 2.1 2.3 2.4 2.5 2.8 2.9 3.2 3.4 3.7 4.0 4.2 4.6 4.9 5.1 5.5 5.9 6.3 6.6 7.0 7.5 7.9
1.003 2.8 2.8 2.8 2.9 2.9 3.1 3.2 3.3 3.4 3.6 3.7 3.8 4.1 4.2 4.5 4.8 5.0 5.3 5.5 5.9 6.2 6.6 6.8 7.2 7.6 8.0 8.4 8.8 9.2
1.004 4.1 4.1 4.1 4.2 4.2 4.4 4.5 4.6 4.8 4.9 5.0 5.1 5.4 5.5 5.8 6.1 6.3 6.6 7.0 7.2 7.5 7.9 8.3 8.5 8.9 9.3 9.7 10.1 10.5
1.005 5.3 5.4 5.4 5.4 5.5 5.5 5.7 5.8 5.9 6.2 6.3 6.6 6.7 7.0 7.1 7.4 7.6 7.9 8.3 8.5 8.9 9.2 9.6 10.0 10.2 10.6 11.1 11.5 11.9
1.006 6.6 6.6 6.7 6.7 6.8 6.8 7.0 7.1 7.2 7.5 7.6 7.9 8.0 8.3 8.5 8.8 9.1 9.3 9.6 9.8 10.2 10.5 10.9 11.3 11.6 12.0 12.4 12.8 13.2
1.007 7.9 7.9 7.9 8.0 8.1 8.1 8.3 8.4 8.5 8.8 8.9 9.2 9.3 9.6 9.8 10.1 10.4 10.6 10.9 11.3 11.5 11.9 12.2 12.6 13.0 13.4 13.8 14.2 14.6
1.008 9.2 9.2 9.2 9.3 9.3 9.4 9.6 9.7 9.8 10.0 10.2 10.5 10.6 10.9 11.1 11.4 11.7 11.9 12.2 12.6 12.8 13.2 13.6 13.9 14.3 14.7 15.1 15.5 15.9
1.009 10.4 10.5 10.5 10.6 10.6 10.7 10.9 11.0 11.1 11.3 11.5 11.8 11.9 12.2 12.4 12.7 13.0 13.2 13.6 13.9 14.1 14.5 14.9 15.3 15.7 16.1 16.5 16.9 17.3
1.010 11.7 11.7 11.8 11.8 11.9 12.0 12.2 12.3 12.4 12.6 12.8 13.1 13.2 13.5 13.7 14.0 14.3 14.5 14.9 15.2 15.6 15.8 16.2 16.6 17.0 17.4 17.8 18.2 18.7
1.011 13.0 13.0 13.1 13.1 13.2 13.4 13.5 13.6 13.7 13.9 14.1 14.4 14.5 14.8 15.0 15.3 15.6 16.0 16.2 16.5 16.9 17.3 17.5 17.9 18.3 18.8 19.2 19.6 20.0
1.012 14.1 14.3 14.3 14.4 14.5 14.7 14.8 14.9 15.0 15.2 15.4 15.7 15.8 16.1 16.3 16.6 17.0 17.3 17.5 17.9 18.2 18.6 19.0 19.3 19.6 20.1 20.5 20.9 21.4
1.013 15.4 15.4 15.6 15.7 15.8 15.8 16.0 16.2 16.3 16.5 16.7 17.0 17.1 17.4 17.7 17.9 18.3 18.6 18.8 19.2 19.5 19.9 20.3 20.6 21.0 21.4 21.9 22.3 22.7
1.014 16.7 16.7 16.9 17.0 17.0 17.1 17.3 17.5 17.7 17.8 18.0 18.3 18.6 18.7 19.0 19.3 19.6 19.9 20.1 20.5 20.9 21.2 21.6 22.0 22.3 22.7 23.2 23.6 24.0
1.015 17.9 18.0 18.0 18.2 18.3 18.4 18.6 18.8 19.0 19.1 19.3 19.6 19.9 20.0 20.4 20.6 20.9 21.2 21.6 21.8 22.2 22.5 22.9 23.3 23.6 24.0 24.6 25.0 25.3
1.016 19.2 19.3 19.3 19.5 19.6 19.7 19.9 20.1 20.3 20.4 20.6 20.9 21.2 21.3 21.7 22.0 22.2 22.5 22.9 23.3 23.5 23.9 24.3 24.7 25.1 25.5 25.9 26.3 26.8
1.017 20.5 20.5 20.6 20.8 20.9 21.0 21.2 21.3 21.6 21.7 22.0 22.2 22.5 22.7 23.0 23.3 23.5 23.8 24.2 24.6 24.8 25.2 25.6 26.0 26.4 26.9 27.3 27.7 28.1
1.018 21.7 21.8 22.0 22.1 22.2 22.3 22.5 22.6 22.9 23.0 23.3 23.5 23.8 24.0 24.3 24.6 24.8 25.2 25.5 25.9 26.1 26.5 26.9 27.3 27.7 28.3 28.7 29.0 29.4
1.019 23.0 23.1 23.3 23.4 23.5 23.6 23.8 23.9 24.2 24.3 24.6 24.8 25.1 25.3 25.6 25.9 26.1 26.5 26.8 27.2 27.6 27.8 28.2 28.6 29.0 29.5 30.0 30.4 30.8
1.020 24.3 24.3 24.4 24.6 24.7 24.8 25.1 25.2 25.5 25.6 25.9 26.1 26.4 26.6 26.9 27.2 27.4 27.8 28.2 28.5 28.9 29.2 29.6 30.0 30.4 30.9 31.2 31.6 32.1
1.021 25.6 25.6 25.7 25.9 26.0 26.1 26.4 26.5 26.8 26.9 27.2 27.4 27.7 27.9 28.2 28.5 28.9 29.1 29.5 29.8 30.2 30.6 30.9 31.3 31.7 32.2 32.5 33.0 33.4
1.022 26.8 26.9 27.0 27.2 27.3 27.4 27.7 27.8 28.1 28.2 28.5 28.7 29.0 29.2 29.5 29.8 30.2 30.4 30.8 31.2 31.5 31.9 32.2 32.6 33.0 33.5 33.9 34.3 34.8
1.023 28.1 28.2 28.3 28.5 28.6 28.7 28.9 29.1 29.4 29.5 29.8 30.0 30.3 30.6 30.8 31.2 31.5 31.7 32.1 32.5 32.8 33.2 33.5 33.9 34.4 34.9 35.2 35.6 36.2
1.024 29.4 29.5 29.5 29.8 29.9 30.0 30.2 30.4 30.6 30.8 31.1 31.3 31.6 31.9 32.1 32.5 32.8 33.2 33.4 33.8 34.2 34.5 35.0 35.4 35.7 36.2 36.5 37.1 37.5
1.025 30.6 30.7 30.8 30.9 31.1 31.3 31.5 31.7 31.9 32.1 32.4 32.6 32.9 33.2 33.4 33.8 34.1 34.5 34.7 35.1 35.5 35.9 36.3 36.7 37.1 37.5 37.8 38.4 38.8
1.026 31.9 32.0 32.1 32.2 32.4 32.6 32.8 33.0 33.2 33.4 33.7 33.9 34.2 34.5 34.7 35.1 35.4 35.8 36.0 36.4 36.8 37.2 37.6 38.0 38.4 38.8 39.3 39.7 40.2
1.027 33.2 33.3 33.4 33.5 33.7 33.9 34.1 34.3 34.5 34.7 35.0 35.2 35.5 35.8 36.2 36.4 36.7 37.1 37.5 37.7 38.1 38.5 38.9 39.3 39.8 40.2 40.6 41.0 41.5
1.028 34.5 34.5 34.7 34.8 35.0 35.1 35.4 35.6 35.8 36.0 36.3 36.5 36.8 37.1 37.5 37.7 38.1 38.4 38.8 39.1 39.4 39.9 40.2 40.7 41.1 41.5 41.9 42.5 42.9
1.029 35.6 35.8 35.9 36.2 36.3 36.4 36.7 36.8 37.1 37.3 37.6 37.8 38.1 38.4 38.8 39.0 39.4 39.7 40.1 40.5 40.8 41.2 41.6 42.0 42.4 42.8 43.3 43.8 44.2
1.030 36.9 37.1 37.2 37.3 37.6 37.7 38.0 38.1 38.4 38.6 38.9 39.1 39.4 39.7 40.1 40.3 40.7 41.0 41.4 41.7 42.1 42.6 42.9 43.3 43.8 44.2 44.6 45.1 45.6
1.031 38.2 38.4 38.5 38.6 38.9 39.0 39.3 39.4 39.7 39.9 40.2 40.5 40.7 41.0 41.4 41.8 42.0 42.3 42.7 43.1 43.4 43.9 44.3 44.7 45.1 45.5 45.9 46.5 46.9
1.032 39.5 39.6 39.8 39.9 40.1 40.3 40.6 40.7 41.0 41.2 41.5 41.7 42.0 42.4 42.7 43.0 43.3 43.7 44.1 44.4 44.8 45.2 45.6 46.0 46.5 46.8 47.3 47.8 48.3
1.033 40.8 40.9 41.0 41.2 41.4 41.6 41.9 42.0 42.3 42.5 42.8 43.0 43.3 43.7 44.1 44.3 44.7 45.0 45.4 45.7 46.2 46.6 46.9 47.3 47.8 48.2 48.6 49.2 49.6
1.034 42.0 42.2 42.3 42.4 42.7 42.9 43.2 43.3 43.6 43.8 44.1 44.3 44.6 45.0 45.4 45.6 46.0 46.3 46.7 47.0 47.5 47.9 48.3 48.7 49.2 49.5 50.0 50.5 51.0
1.035 43.3 43.4 43.6 43.8 44.0 44.1 44.4 44.6 44.9 45.1 45.4 45.7 46.0 46.3 46.7 47.0 47.3 47.6 48.0 48.4 48.8 49.2 49.6 50.0 50.5 50.9 51.3 51.9 52.3
1.036 44.5 44.7 44.8 45.0 45.3 45.4 45.7 45.9 46.2 46.4 46.7 47.0 47.3 47.6 48.0 48.3 48.6 49.0 49.4 49.7 50.1 50.6 50.9 51.4 51.8 52.3 52.7 53.2 53.7
1.037 45.8 46.0 46.1 46.3 46.6 46.7 47.0 47.2 47.5 47.7 48.1 48.3 48.6 48.9 49.4 49.6 49.9 50.3 50.7 51.0 51.5 51.9 52.3 52.7 53.2 53.6 54.0 54.6 55.0
1.038 47.1 47.2 47.4 47.6 47.8 48.0 48.3 48.5 48.8 49.0 49.4 49.6 49.9 50.2 50.7 50.9 51.3 51.6 52.0 52.3 52.8 53.2 53.6 54.0 54.5 54.9 55.4 55.9 56.4
1.039 48.3 48.5 48.7 48.9 49.1 49.3 49.6 49.8 50.1 50.3 50.7 50.9 51.2 51.6 52.0 52.2 52.6 52.9 53.3 53.7 54.1 54.6 54.9 55.4 55.9 56.3 56.7 57.2 57.7
1.040 49.6 49.8 49.9 50.1 50.4 50.5 50.9 51.1 51.4 51.6 52.0 52.2 52.5 52.9 53.3 53.5 53.9 54.3 54.7 55.0 55.5 55.9 56.3 56.7 57.2 57.6 58.0 58.6 59.0
1.041 50.9 51.0 51.2 51.4 51.7 51.8 52.2 52.3 52.7 52.9 53.3 53.5 53.8 54.2 54.7 54.9 55.2 55.6 56.0 56.3 56.8 57.2 57.6 58.0 58.5 59.0 59.4 59.9 60.4
1.042 52.1 52.3 52.5 52.7 53.0 53.1 53.5 53.6 54.0 54.2 54.6 54.8 55.1 55.5 56.0 56.2 56.5 56.9 57.3 57.6 58.1 58.6 58.9 59.4 59.9 60.3 60.7 61.3 61.7
1.043 53.4 53.6 53.8 54.0 54.2 54.4 54.7 54.9 55.3 55.5 55.9 56.1 56.4 56.8 57.3 57.5 57.8 58.2 58.6 59.0 59.4 59.9 60.3 60.7 61.2 61.6 62.1 62.6 63.1
1.044 54.7 54.9 55.0 55.3 55.5 55.7 56.0 56.2 56.6 56.8 57.2 57.4 57.7 58.1 58.6 58.8 59.2 59.5 60.0 60.3 60.8 61.2 61.6 62.1 62.6 63.0 63.4 64.0 64.4
1.045 55.9 56.1 56.3 56.5 56.8 57.0 57.3 57.5 57.9 58.1 58.5 58.7 59.1 59.4 60.0 60.1 60.5 60.9 61.3 61.6 62.1 62.6 62.9 63.4 63.9 64.3 64.8 65.3 65.8
1.046 57.2 57.4 57.6 57.8 58.1 58.2 58.6 58.8 59.2 59.4 59.8 60.0 60.4 60.7 61.3 61.4 61.8 62.2 62.6 62.9 63.4 63.9 64.3 64.7 65.2 65.7 66.1 66.7 67.1
1.047 58.5 58.7 58.8 59.1 59.4 59.5 59.9 60.1 60.5 60.7 61.1 61.3 61.7 62.1 62.6 62.8 63.1 63.5 63.9 64.3 64.8 65.2 65.6 66.1 66.6 67.0 67.4 68.0 68.5
1.048 59.7 59.9 60.1 60.4 60.7 60.8 61.2 61.4 61.8 62.0 62.4 62.6 63.0 63.4 63.9 64.1 64.4 64.8 65.3 65.6 66.1 66.6 66.9 67.4 67.9 68.3 68.8 69.4 69.8
1.049 61.0 61.2 61.4 61.6 61.9 62.1 62.5 62.7 63.1 63.3 63.7 63.9 64.3 64.7 65.3 65.4 65.8 66.2 66.6 66.9 67.4 67.9 68.3 68.7 69.3 69.7 70.1 70.7 71.2
1.050 62.2 62.5 62.7 62.9 63.2 63.4 63.8 64.0 64.4 64.6 65.0 65.2 65.6 66.0 66.6 66.7 67.1 67.5 67.9 68.2 68.8 69.2 69.6 70.1 70.6 71.0 71.5 72.1 72.5

上表:从未校正的比重(左侧列)和温度(顶行)获取TDS (g/L)

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